专利名称：：一种高温陶瓷材料的制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种耐高温材料的制备工艺，特别是涉及一种高温陶瓷材料的制备方法。
背景技术：
：耐高温材料是工业热能工程、航空、航天领域常用的材料，而目前用在测试煤炭、焦碳等物质的水分、灰分、挥发等分析的全自动分析仪器上的配套耐高温产品，它们必须具备以下优点有较低的膨胀系数、体积稳定性好，且具有优良的抗热震性。如全自动分析仪器上的高温转盘，需要在100(TC与冷水之间的冷热循环大于20次而不破裂，且其的热传导率应当特别低，不高于2.1W/m'k，在110(TC以下应当没有变化。而目前使用的这些配套的耐高温产品，由于制备工艺不科学，致使生成的产品精密度低，从而化学稳定性低，存在耐酸、耐碱、耐高温熔体侵蚀等性能比较低的缺点，导致需要经常更换，浪费材料，增加了生产成本。
发明内容针对于此，本发明的目的在于，提供一种高温陶瓷材料的制备方法，使制得的产品能在高温下长期使用不变形、不破裂、具有优良的抗热震性。为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为一种高温陶瓷材料的制备方法，包括如下的过程分别按照如下重量比称取原料Si02为9599、A1203为15、粘结剂0.53;混匀，注入球磨机内球磨3045小时，将球磨后的混合料进行烧结，即得到该高温陶瓷材料。优选的，所述原料的重量比分别为Si02为97、A1203为1.5、粘结剂1.5。优选的，所述粘结剂由重量比为0.51.5的糊精、23的羧甲基纤维素、2029的蒸馏水和10的10重量％阿拉伯树脂溶液构成。优选的，所述球磨过程得到的颗粒为500目的占30%、300目的占20%，80目120目的占50%。优选的，所述Si02原料预先处理(1)、Si(^原料经高温煅烧，来去除原料中的易挥发的杂质，以及化学结合和物理吸附的水分或气体有机物；(2)、晶型转变高温煅烧处理，将晶型为e-SiOj段烧成晶型为a-Si(^，球磨a-Si02至300目的细粉，再进行酸洗、烘干、磁选，得到99%的高纯硅粉；(3)、硅粉纯化步骤(2)中高纯硅粉再经175(TC的电弧炉熔融，得到纯度含量不少于99.99%的高纯a-Si(^，备用。优选的，所述球磨时间为38小时。与现有技术相比，本发明使用的工艺将混合的原料，采用球磨和烧结处理，即得到耐高温材料产品，球磨处理更能确保产品的精密度，更方便，大大地提高了经济效益和工作效率。采用本发明制备方法制得的产品，再制成各种耐高温制品，如全自动分析仪器上的配套耐高温产品，能在高温下长期使用不变形、不破裂、具有优良的抗热震性。具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。实施例1—种高温陶瓷材料的制备方法，包括如下的过程1、Si02原料预先处理(1)、Si02原料经高温煅烧，来去除原料中的易挥发的杂质，以及化学结合和物理吸附的水分或气体有机物；(2)、晶型转变高温煅烧处理，将晶型为e-SiOj段烧成晶型为a-Si(^，球磨a-Si02至300目的细粉，再进行酸洗、烘干、磁选，得到99%的高纯硅粉；(3)、硅粉纯化步骤(2)中高纯硅粉再经175(TC的电弧炉熔融，得到纯度含量不少于99.99%的高纯"叫，备用;2、分别按照如下重量比称取原料预先处理过的Si02为95、A1203为5、粘结剂0.5;混匀，注入球磨机内球磨45小时，得到的产品颗粒500目的占30%、300目的占20%，80目120目的占50%，将球磨后的混合料进行烧结，该产品即为该高温陶瓷材料；其中，粘结剂由重量比为0.5的糊精、3的羧甲基纤维素、20的蒸馏水和10的10重量％阿拉伯树脂溶液构成。实施例2—种高温陶瓷材料的制备方法，包括如下的过程1、Si02原料预先处理(1)、Si02原料经高温煅烧，来去除原料中的易挥发的杂质，以及化学结合和物理吸附的水分或气体有机物；(2)、晶型转变高温煅烧处理，将晶型为e-SiOj段烧成晶型为a-Si(^，球磨a-Si02至300目的细粉，再进行酸洗、烘干、磁选，得到99%的高纯硅粉；(3)、硅粉纯化步骤(2)中高纯硅粉再经175(TC的电弧炉熔融，得到纯度含量不少于99.99%的高纯"叫，备用;2、分别按照如下重量比称取原料预先处理过的Si02为99、A1203为1、粘结剂3;混匀，注入球磨机内球磨30小时，得到的产品颗粒500目的占30%、300目的占20%，80目120目的占50%，将球磨后的混合料进行烧结，该产品即为该高温陶瓷材料；其中，粘结剂由重量比为1.5的糊精、2的羧甲基纤维素、29的蒸馏水和10的10重量％阿拉伯树脂溶液构成。实施例3—种高温陶瓷材料的制备方法，包括如下的过程1、Si02原料预先处理(1)、Si02原料经高温煅烧，来去除原料中的易挥发的杂质，以及化学结合和物理吸附的水分或气体有机物；(2)、晶型转变高温煅烧处理，将晶型为e-SiOj段烧成晶型为a-Si(^，球磨a-Si02至300目的细粉，再进行酸洗、烘干、磁选，得到99%的高纯硅粉；(3)、硅粉纯化步骤(2)中高纯硅粉再经175(TC的电弧炉熔融，得到纯度含量不少于99.99%的高纯"叫，备用;2、分别按照如下重量比称取原料预先处理过的Si02为97、A1203为1.5、粘结剂1.5;混匀，注入球磨机内球磨38小时，得到的产品颗粒500目的占30%、300目的占20%，80目120目的占50%，将球磨后的混合料进行烧结，该产品即为该高温陶瓷材料；其中，粘结剂由重量比为1的糊精、2.6的羧甲基纤维素、24的蒸馏水和10的10重量％阿拉伯树脂溶液构成。上述实施例的优点如下1、采用Si(^材料，由于Si(^体积密度小且科学合理的配制分子结构与自研的科学配方，是铁合金等其他金属材料在常温下的几十倍的寿命，它有低的膨胀系数0.54X10—7°C。具有优良的抗热震性，在105(TC与冷水之间的冷热循环不小于30次，它的热传导率2.1W/(m.k)，在IIOO摄氏度以下不变化，荷重软化为125(TC，体积密度2.62.9g/cm常温电阻1015Qcm，化学稳定性好耐酸、耐碱、抗玻璃熔渣等熔融金属的侵蚀；2、采用高压注浆成坯烧制后精加工方法的优点注浆成形的产品坯体致密、正反面平整光滑、操作简单方便；烧成范围广，烧制时不用考虑上下温差对产品尺寸大小产生的影响；3、按设计要求可随意选择加工各种规格的耐高温转盘产品；由于能够烧成后再精加工，因此节约了大量的钢模材料耗损，节约了大量的工作时间，设计费用等大大的提高了经济效益和工作效率。采用上述高温陶瓷材料制作高温转盘，方法如下(1)、浆料制备将预先处理过的Si02为96、A1203为3、粘结剂1;混匀，混合料分两次加入，开始先加入总量的2/3，球磨18小时后加入剩下的1/3，球磨3小时即得到浆料得浆料。(2)、成型方法高压注浆真空成型采用石膏模注浆成型，注浆过程中不断加压补浆，保持坯体上表面高出注浆磨具上表面，注浆过程大约6-8小时，待吸浆结束后用刮刀刮平坯体表面；该注浆坯体有足够的强度，坯体致密。成型后再进行烘干，烘干需按早期用常温阴干18小时，再在4(TC的温度下烘干40小时，待完全无水分后为止。(3)、干燥首先在相对温度80%，温度405(TC慢速干燥40小时，然后在80°C以上干燥12小时，直到水分完全排除为止。(4)、烧结坯体成型干燥后进窑炉烧成，烧成的温度在600-80(TC之间烧12小时，800-1100。C之间烧8小时，1000-1350。C烧12小时，得到产品的半成品。(5)、加工首先将半成品置放于磨床机上加工，用特制的金刚石砂轮加工成所需尺寸，①307mmX7mm和①302mmX7mm的圆盘，再进行打磨，打磨成两面平整、光滑的圆盘，再将圆盘放置于洗铯床上进行打孔，用金刚钻按设计要求均匀分布的尺寸钻孔，得到合格的产品。对上述高温转盘产品进行检测1、成分检测，结果为<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>说明(1)、以上报告中，产品尺寸是通过游标卡尺测量合格；(2)、膨胀系数——通过测试优良；(3)、抗热震性——将产品放于炉烧至100(TC再放至冷水中反复循环20次未见破裂；(4)、热传导率——通过仪表测试在110(TC未见变化；(5)、荷重软化点——通过马沸炉升温至125(TC无变化；(6)、体积密度——按Si02材料的理化性能；(7)、常温电阻率——参照有关电阻实验方法；(8)、化学稳定性——用浓硫酸水、强碱水浸泡未见腐蚀；(9)、整体外观——观察自然光条件下进行自测。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。权利要求一种高温陶瓷材料的制备方法，包括如下的过程分别按照如下重量比称取原料SiO2为95～99、Al2O3为1～5、粘结剂0.5～3；混匀，注入球磨机内球磨30～45小时，将球磨后的混合料进行烧结，即得到该高温陶瓷材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述原料的重量比分别为Si02为97、Al^为1.5、粘结剂1.5。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于所述粘结剂由重量比为0.51.5的糊精、23的羧甲基纤维素、2029的蒸馏水和10的10重量％阿拉伯树脂溶液构成。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述球磨过程得到的颗粒为500目的占30%、300目的占20%，80目120目的占50%。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述Si02原料预先处理(1)、Si02原料经高温煅烧，来去除原料中的易挥发的杂质，以及化学结合和物理吸附的水分或气体有机物；(2)、晶型转变高温煅烧处理，将晶型为e-SiOj段烧成晶型为a-Si(^，球磨a-Si02至300目的细粉，再进行酸洗、烘干、磁选，得到99%的高纯硅粉；(3)、硅粉纯化步骤(2)中高纯硅粉再经175(TC的电弧炉熔融，得到纯度含量不少于99.99%的高纯a-Si02，备用。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述球磨时间为38小时。全文摘要本发明公开一种高温陶瓷材料的制备方法，包括如下的过程分别按照如下重量比称取原料SiO2为95～99、Al2O3为1～5、粘结剂0.5～3；混匀，注入球磨机内球磨30～45小时，将球磨后的混合料进行烧结，即得到该高温陶瓷材料。本发明使用的工艺将混合的原料，采用球磨和烧结处理，即得到耐高温材料产品，球磨处理更能确保产品的精密度，更方便，大大地提高了经济效益和工作效率。文档编号C04B35/626GK101696119SQ20091020588公开日2010年4月21日申请日期2009年10月21日优先权日2009年10月21日发明者文万财申请人:文万财;