一種含氧化鈰的耐高溫特種陶瓷及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含氧化鈰的耐高溫特種陶瓷及其制備方法，該特種陶瓷有以下重量份的原料組成：焦寶石16-20、鎂橄欖石20-24、紫砂泥10-16、碳化硅26-30、磷酸鋯3-5、氮化硼2.5-4.5、二氧化錳1-3、氧化鈰2-4、三乙醇胺4-6、元明粉2-4、廢糖蜜3-5、甲酸鈣1.5-2.5、聚乙烯醇2-3、羥甲基纖維素1-2、木質(zhì)素磺酸鈉1-2、石蠟3-5、去離子水適量。本發(fā)明采用先粉碎原料再球磨獲得超細(xì)粉的工藝，保證了粉體的尺寸，同時(shí)加入適量的紫砂泥、碳化硅、氮化硼、磷酸鋯、氧化鈰，使耐熱溫度大大提高，超過(guò)3500℃，二氧化錳的加入則降低了燒結(jié)溫度和燒結(jié)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了熱壓下耐高溫陶瓷的燒結(jié)，降低了生產(chǎn)成本。
【專利說(shuō)明】 一種含氧化鈰的耐高溫特種陶瓷及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及特種陶瓷制品，具體涉及一種含氧化鈰的耐高溫特種陶瓷及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]新【技術(shù)領(lǐng)域】如:航天航空，核工業(yè)，新能源，國(guó)防軍工等領(lǐng)域急需大量的新材料，特種陶瓷由于具有優(yōu)良的耐熱性能，介電性能，耐磨性能，隔熱性能，壓電性能，透光性能受到各國(guó)的廣泛重視。耐熱陶瓷就是其中的一個(gè)重要分支。傳統(tǒng)的耐熱陶瓷一般耐熱溫度低，且燒結(jié)工藝復(fù)雜，成本高。因此迫切需要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，降低成本，讓其使用范圍更廣，實(shí)用性變強(qiáng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，提供一種含氧化鈰耐高溫的特種陶瓷，以改善傳統(tǒng)耐熱陶瓷制品的性能，提高其耐熱溫度，降低制作成本。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種含氧化鈰的耐高溫特種陶瓷，該特種陶瓷由以下重量份的原料組成:焦寶石
16-20、鎂橄欖石20-24、紫砂泥10-16、碳化硅26-30、磷酸鋯3_5、氮化硼2.5-4.5、二氧化錳
1-3、氧化鈰2-4、三乙醇胺4-6、元明粉2-4、廢糖蜜3_5、甲酸鈣1.5-2.5、聚乙烯醇2_3、羥甲基纖維素1-2、木質(zhì)素磺酸鈉1-2、石蠟3-5、去離子水適量。
[0005]一種含氧化鈰的耐高溫的特種陶瓷制備方法，包括以下步驟
(O用焦寶石、鎂橄欖石、碳化硅、氮化硼放入煅燒爐中，燒蝕l-2h，燒蝕溫度400-500 0C ；
(2)將步驟(I)所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)80-120目篩后放入球磨機(jī)中，加入三乙醇胺和元明粉，2000-3000rpm高速球磨l_2h，烘干，粉碎，得顆粒A ;
(3)將紫砂泥、磷酸鋯、二氧化錳、氧化鈰放入煅燒爐中，燒蝕0.5-lh，燒蝕溫度360-420 0C ；
(4)將步驟(3)所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)100-150目篩后放入球磨機(jī)中，加入廢糖蜜和甲酸鈣，1500-2000rpm高速球磨2_3h，烘干，粉碎，得顆粒B ；
(5)將上述所得的顆粒A和顆粒B同時(shí)放入球磨機(jī)中，3000-5000rpm高速球磨0.5-lh,
得復(fù)合超細(xì)粉；
(6)將聚乙烯醇、羥甲基纖維素、木質(zhì)素磺酸鈉、石蠟加入步驟(5)所得的復(fù)合超細(xì)粉中，并采用噴霧法加入適量的去離子水，攪拌均勻后投入到擠壓機(jī)中，擠壓得素坯；
(7)將步驟(6)所得素坯在常壓、850-100(TC溫度下煅燒l_2h，得干坯，將干坯在熱壓26-30Mpa、2000-2200°C溫度、60%C0-40%H2 氛圍下燒結(jié) 6_7h，即得成品。
[0006]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明采用先粉碎原料再球磨獲得超細(xì)粉的工藝，保證了粉體的尺寸，同時(shí)加入適量的紫砂泥、碳化硅、氮化硼、磷酸鋯、氧化鈰，使耐熱溫度大大提高，超過(guò)3500°C，二氧化錳的加入則降低了燒結(jié)溫度和燒結(jié)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了熱壓下耐高溫陶瓷的燒結(jié)，降低了生產(chǎn)成本。

【具體實(shí)施方式】
[0007]實(shí)施例1
一種含氧化鈰的耐高溫特種陶瓷，該特種陶瓷由以下重量(kg)的原料組成:焦寶石16、鎂橄欖石20、紫砂泥10、碳化硅26、磷酸鋯3、氮化硼2.5、二氧化錳1、氧化鈰2、三乙醇胺4、元明粉2、廢糖蜜3、甲酸鈣1.5、聚乙烯醇2、羥甲基纖維素1、木質(zhì)素磺酸鈉1、石蠟3、去尚子水適量。
[0008]一種含氧化鈰的耐高溫的特種陶瓷制備方法，包括以下步驟
(1)用焦寶石、鎂橄欖石、碳化硅、氮化硼放入煅燒爐中，燒蝕2h，燒蝕溫度400°C；
(2)將步驟(I)所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)80目篩后放入球磨機(jī)中，加入三乙醇胺和元明粉，2000rpm高速球磨2h,烘干，粉碎，得顆粒A ；
(3)將紫砂泥、磷酸鋯、二氧化錳、氧化鈰放入煅燒爐中，燒蝕Ih，燒蝕溫度360°C；
(4)將步驟(3)所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)100目篩后放入球磨機(jī)中，加入廢糖蜜和甲酸韓，1500rpm高速球磨3h,烘干,粉碎,得顆粒B ；
(5)將上述所得的顆粒A和顆粒B同時(shí)放入球磨機(jī)中，3000rpm高速球磨Ih,得復(fù)合超細(xì)粉；
(6)將聚乙烯醇、羥甲基纖維素、木質(zhì)素磺酸鈉、石蠟加入步驟(5)所得的復(fù)合超細(xì)粉中，并采用噴霧法加入適量的去離子水，攪拌均勻后投入到擠壓機(jī)中，擠壓得素坯；
(7)將步驟(6)所得素坯在常壓、850°C溫度下煅燒2h，得干坯，將干坯在熱壓26Mpa、2000°C溫度、60%C0-40%H2氛圍下燒結(jié)6h，即得成品。
[0009]實(shí)驗(yàn)測(cè)量，所述陶瓷耐高溫達(dá)到3600°C，密度為4.8 g/cm3,抗彎強(qiáng)度為280MPa。
[0010]實(shí)施例2
一種含氧化鈰的耐高溫特種陶瓷，該特種陶瓷由以下重量(kg)的原料組成:焦寶石18、鎂橄欖石22、紫砂泥14、碳化硅28、磷酸鋯4、氮化硼3.5、二氧化錳2、氧化鈰3、三乙醇胺5、元明粉3、廢糖蜜4、甲酸鈣2、聚乙烯醇2.5、羥甲基纖維素1.5、木質(zhì)素磺酸鈉1.5、石蠟4、去離子水適量。
[0011]一種含氧化鈰的耐高溫的特種陶瓷制備方法，包括以下步驟
(1)用焦寶石、鎂橄欖石、碳化硅、氮化硼放入煅燒爐中，燒蝕1.5h，燒蝕溫度450°C ；
(2)將步驟(I)所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)100目篩后放入球磨機(jī)中，加入三乙醇胺和元明粉，2500rpm高速球磨1.5h,烘干,粉碎,得顆粒A ；
(3)將紫砂泥、磷酸鋯、二氧化錳、氧化鈰放入煅燒爐中，燒蝕45min，燒蝕溫度400°C；
(4)將步驟(3)所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)120目篩后放入球磨機(jī)中，加入廢糖蜜和甲酸韓，1800rpm高速球磨2.5h,烘干，粉碎，得顆粒B ；
(5)將上述所得的顆粒A和顆粒B同時(shí)放入球磨機(jī)中，4000rpm高速球磨40min,得復(fù)合超細(xì)粉；
(6)將聚乙烯醇、羥甲基纖維素、木質(zhì)素磺酸鈉、石蠟加入步驟(5)所得的復(fù)合超細(xì)粉中，并采用噴霧法加入適量的去離子水，攪拌均勻后投入到擠壓機(jī)中，擠壓得素坯； (7)將步驟(6)所得素坯在常壓、950°C溫度下煅燒1.5h，得干坯，將干坯在熱壓28Mpa、2100°〇溫度、60%0)-409^2氛圍下燒結(jié)6.5h，即得成品。
[0012]實(shí)驗(yàn)測(cè)量，所述陶瓷耐高溫達(dá)到3500°C，密度為4.9 g/cm3,抗彎強(qiáng)度為270MPa。
[0013]實(shí)施例3
一種含氧化鈰的耐高溫特種陶瓷，該特種陶瓷由以下重量(kg)的原料組成:焦寶石20、鎂橄欖石24、紫砂泥16、碳化硅30、磷酸鋯5、氮化硼4.5、二氧化錳3、氧化鈰4、三乙醇胺6、元明粉4、廢糖蜜5、甲酸鈣2.5、聚乙烯醇3、羥甲基纖維素2、木質(zhì)素磺酸鈉2、石蠟5、去尚子水適量。
[0014]一種含氧化鈰的耐高溫的特種陶瓷制備方法，包括以下步驟
(1)用焦寶石、鎂橄欖石、碳化硅、氮化硼放入煅燒爐中，燒蝕lh，燒蝕溫度500°C；
(2)將步驟(I)所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)120目篩后放入球磨機(jī)中，加入三乙醇胺和元明粉，3000rpm高速球磨Ih,烘干，粉碎，得顆粒A ；
(3)將紫砂泥、磷酸鋯、二氧化錳、氧化鈰放入煅燒爐中，燒蝕0.5h，燒蝕溫度420°C ；
(4)將步驟(3)所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)150目篩后放入球磨機(jī)中，加入廢糖蜜和甲酸韓，2000rpm高速球磨2h,烘干，粉碎，得顆粒B ；
(5)將上述所得的顆粒A和顆粒B同時(shí)放入球磨機(jī)中，5000rpm高速球磨0.5h,得復(fù)合超細(xì)粉；
(6)將聚乙烯醇、羥甲基纖維素、木質(zhì)素磺酸鈉、石蠟加入步驟(5)所得的復(fù)合超細(xì)粉中，并采用噴霧法加入適量的去離子水，攪拌均勻后投入到擠壓機(jī)中，擠壓得素坯；
(7)將步驟(6)所得素坯在常壓、KKKTC溫度下煅燒lh，得干坯，將干坯在熱壓30Mpa、2200°C溫度、60%C0-40%H2氛圍下燒結(jié)6h，即得成品。
[0015]實(shí)驗(yàn)測(cè)量，所述陶瓷耐高溫達(dá)到3550°C，密度為4.6 g/cm3,抗彎強(qiáng)度為295MPa。
【權(quán)利要求】
1.一種含氧化鈰的耐高溫特種陶瓷，其特征在于，該特種陶瓷由以下重量份的原料組成:焦寶石16-20、鎂橄欖石20-24、紫砂泥10-16、碳化硅26-30、磷酸鋯3_5、氮化砸2.5-4.5、二氧化猛1-3、氧化鋪2_4、二乙醇胺4_6、兀明粉2_4、廢糖蜜3_5、甲酸隹丐1.5-2.5、聚乙烯醇2-3、羥甲基纖維素1-2、木質(zhì)素磺酸鈉1_2、石蠟3_5、去離子水適量。
2.一種如權(quán)利要求1所述的含氧化鈰的耐高溫的特種陶瓷制備方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)用焦寶石、鎂橄欖石、碳化硅、氮化硼放入煅燒爐中，燒蝕l_2h，燒蝕溫度400-500 °C ； (2)將步驟(1)所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)80-120目篩后放入球磨機(jī)中，加入三乙醇胺和元明粉，2000-3000rpm高速球磨l_2h，烘干，粉碎，得顆粒A ； (3)將紫砂泥、磷酸鋯、二氧化錳、氧化鈰放入煅燒爐中，燒蝕0.5-lh，燒蝕溫度360-420 °C ； (4)將步驟(3)所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)100-150目篩后放入球磨機(jī)中，加入廢糖蜜和甲酸鈣，1500-2000rpm高速球磨2_3h，烘干，粉碎，得顆粒B ； (5)將上述所得的顆粒A和顆粒B同時(shí)放入球磨機(jī)中，3000-5000rpm高速球磨0.5-lh,得復(fù)合超細(xì)粉； (6)將聚乙烯醇、羥甲基纖維素、木質(zhì)素磺酸鈉、石蠟加入步驟(5)所得的復(fù)合超細(xì)粉中，并采用噴霧法加入適量的去離子水，攪拌均勻后投入到擠壓機(jī)中，擠壓得素坯； (7)將步驟(6)所得素坯在常壓、850-100(TC溫度下煅燒l_2h，得干坯，將干坯在熱壓26-30Mpa、2000-2200°C溫度、60%C0-40%H2 氛圍下燒結(jié) 6_7h，即得成品。
【文檔編號(hào)】C04B33/13GK104370521SQ201410585301
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】倪娟形 申請(qǐng)人:倪娟形