基于锆英石包覆二氧化锆粉体的锆英石/氧化锆复相材料及其制备方法_2

文档序号:8957490阅读:来源:国知局
含量为10wt%。
[0047]实施例2
[0048]基于锆英石包覆二氧化锆粉体的锆英石/氧化锆复相材料的制备方法如下:
[0049](I)锆英石细粉平均粒径约5 μ m,锆英石包覆氧化锆细粉平均粒径约0.1 μ m。其中,锆英石包覆氧化锆细粉中的锆英石含量为包覆粉体的20wt%。上述两种细粉按质量比80:20称取,外加0.5wt %的二氧化钛,二氧化钛的平均粒径约0.5 μ m。将上述细粉球磨混合,得到混合浆料;
[0050](2)混合浆料喷雾造粒,造粒料的平均粒径约100 μ m ;
[0051](3)将造粒料等静压成型,成型压力250MPa ;
[0052](4)成型生坯干燥,在1580°C烧结25小时。烧结试样的气孔率约为I %。
[0053]其中,锆英石包覆氧化锆细粉的制备方法如下:
[0054]二氧化锆原料平均粒径为0.1 μ m,分散剂改性聚羧酸盐AN-2000用量为二氧化锆粉体质量的0.4%,二氧化锆粉体与水的体积比为25:75,按上述计量比,将分散剂溶解于水中,用乳酸调节溶液的PH值为5,再加入二氧化锆粉体,球磨分散48小时,得到二氧化锆悬浮液。
[0055]搅拌上述悬浮液,缓慢滴加酸性硅溶胶,以二氧化硅计,加入量为悬浮液中二氧化锆和二氧化硅总量的6.6 %。滴加完毕,继续搅拌4小时,然后将悬浮液加热到80°C,搅拌干燥,再置于干燥箱在200°C干燥8小时,得到二氧化硅包覆二氧化锆粉体。
[0056]将上述粉体在窑炉中加热到1400°C,保温4小时,降至室温。研磨煅烧后的粉体,过200目筛,得到错英石包覆二氧化错粉体。按计量比,错英石含量为20wt%。
[0057]实施例3
[0058]基于锆英石包覆二氧化锆粉体的锆英石/氧化锆复相材料的制备方法如下:
[0059](I)按以下质量比称料:平均粒径10 μ m的锆英石细粉50%,平均粒径约5 μ m的锆英石细粉10 %,平均粒径约I μ m锆英石细粉37 %,平均粒径约5 μ m的锆英石包覆氧化锆细粉3%。其中,锆英石包覆氧化锆细粉中的锆英石含量为包覆粉体的Iwt%。外加Iwt%的二氧化钛,二氧化钛的平均粒径约0.5 μ m。将上述细粉球磨混合,得到混合浆料;
[0060](2)混合浆料喷雾造粒,造粒料的平均粒径约150 μ m ;
[0061](3)将造粒料等静压成型,成型压力300MPa ;
[0062](4)成型生坯干燥,在1650°C烧结30小时。烧结试样的气孔率约为0.2%。
[0063]其中,锆英石包覆氧化锆细粉的制备方法如下:
[0064]二氧化锆平均粒径5 μ m,分散剂改性聚羧酸盐AN-2000用量为二氧化锆质量的
0.1%,二氧化锆粉体与水的体积比为50:50,按上述计量比,将分散剂溶解于水中,用乳酸调节溶液的PH值为3,再加入二氧化锆粉体,球磨分散24小时,得到二氧化锆悬浮液。
[0065]搅拌上述悬浮液,缓慢滴加酸性硅溶胶,以二氧化硅计,加入量为悬浮液中二氧化锆和二氧化硅总量的0.33%。滴加完毕,继续搅拌8小时,然后将悬浮液加热到90°C,搅拌干燥,再置于干燥箱在250°C干燥4小时,得到二氧化硅包覆二氧化锆粉体。
[0066]将上述粉体在窑炉中加热到1500°C,保温10小时,降至室温。研磨煅烧后的粉体,过200目筛,得到错英石包覆二氧化错粉体。按计量比,错英石含量为lwt%。
【主权项】
1.一种基于锆英石包覆二氧化锆粉体的锆英石/氧化锆复相材料,其特征在于:由锆英石细粉、锆英石包覆二氧化锆细粉和烧结助剂制成。2.根据权利要求1所述的基于锆英石包覆二氧化锆粉体的锆英石/氧化锆复相材料,其特征在于:锆英石细粉占70-97wt%,锆英石包覆二氧化锆细粉占3-30wt% ;以锆英石细粉和锆英石包覆二氧化锆细粉总量100%计,外加烧结助剂0.2-1.0wt%。3.根据权利要求2所述的基于锆英石包覆二氧化锆粉体的锆英石/氧化锆复相材料,其特征在于:锆英石包覆二氧化锆细粉中的锆英石含量为包覆粉体的l_20wt%。4.根据权利要求1所述的基于锆英石包覆二氧化锆粉体的锆英石/氧化锆复相材料,其特征在于:锆英石细粉的平均粒径为1-10 μπι,锆英石包覆二氧化锆细粉的平均粒径为0.1-5 μ m,烧结助剂的平均粒径为0.5 μ m。5.根据权利要求1所述的基于锆英石包覆二氧化锆粉体的锆英石/氧化锆复相材料,其特征在于:烧结助剂为二氧化钛。6.根据权利要求1-5任一所述的基于锆英石包覆二氧化锆粉体的锆英石/氧化锆复相材料,其特征在于锆英石包覆二氧化锆细粉的制备方法包括以下步骤: (1)制备二氧化锆悬浮液: 将分散剂溶解于水中,调节其PH值在3-5之间,然后加入二氧化锆粉体,球磨后得到稳定悬浮的二氧化锆悬浮液; (2)制备二氧化硅包覆二氧化锆粉体: 搅拌二氧化锆悬浮液,向二氧化锆悬浮液中滴加酸性硅溶胶,滴加完毕后继续搅拌,使溶胶粒子吸附在二氧化锆颗粒表面,再将悬浮液加热并保持搅拌,使水分挥发,得到二氧化硅凝胶包覆的二氧化锆粉体,然后对其进行干燥,得到二氧化硅包覆二氧化锆粉体; (3)制备锆英石包覆二氧化锆粉体: 将二氧化硅包覆二氧化锆粉体进行煅烧,二氧化硅与二氧化锆颗粒表面反应,生成的锆英石包覆在二氧化锆颗粒表面,然后研磨煅烧后的粉体,过筛后得到锆英石包覆二氧化锆细粉。7.根据权利要求6所述的基于锆英石包覆二氧化锆粉体的锆英石/氧化锆复相材料,其特征在于:步骤(I)中分散剂为改性聚羧酸盐AN-2000,用乳酸调节pH值在3-5之间;步骤(I)中分散剂的用量为二氧化锆粉体的0.1-0.4wt%,二氧化锆粉体与水的体积比为25-50:50-75 ;球磨时间为24_48h ;二氧化锆粉体的平均粒径在0.1_5 μπι范围内。8.根据权利要求6所述的基于锆英石包覆二氧化锆粉体的锆英石/氧化锆复相材料,其特征在于:步骤(2)中以二氧化硅计,酸性硅溶胶加入量为二氧化锆和二氧化硅总质量的0.33-6.6%,滴加酸性硅溶胶完毕后继续搅拌4-8h ;步骤(2)中将悬浮液加热到80-90°C并保持搅拌;干燥温度为200-250°C,干燥时间为4-8h ;步骤(3)中煅烧温度为1400-1500°C,煅烧时间为4-10h ;步骤(3)中筛网为200目。9.一种权利要求1-8任一所述的基于锆英石包覆二氧化锆粉体的锆英石/氧化锆复相材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤: (1)对按计量称取的锆英石细粉、锆英石包覆氧化锆细粉和烧结助剂进行湿混后球磨,得到混合均匀的浆料; (2)干燥浆料得到用于成型的混合粉体; (3)将粉体成型为生坯; (4)烧结生坯得到复相材料。10.根据权利要求9所述的基于锆英石包覆二氧化锆粉体的锆英石/氧化锆复相材料的制备方法,其特征在于:步骤(2)中干燥采用烘干或喷雾造粒工艺;步骤(3)中成型采用干压或等静压成型;步骤(4)中生坯在1520-1650°C下烧结20_30h。
【专利摘要】本发明涉及一种基于锆英石包覆二氧化锆粉体的锆英石/氧化锆复相材料及其制备方法,属于耐火材料技术领域。所述的基于锆英石包覆二氧化锆粉体的锆英石/氧化锆复相材料,由锆英石细粉、锆英石包覆二氧化锆细粉和烧结助剂制成,解决了现有工艺中存在的锆英石/氧化锆复相材料烧结致密化困难的问题,改善了锆英石/氧化锆复相材料的烧结性能,降低了复相材料的气孔率。所述的基于锆英石包覆二氧化锆粉体的锆英石/氧化锆复相材料的制备方法包括球磨、干燥、成型和烧结四个步骤,操作方法简易可行,具有良好的经济效益。
【IPC分类】C04B35/66
【公开号】CN105174979
【申请号】
【发明人】王立平, 杨德安, 李功文, 王峰, 王鑫, 阎继昌, 高冲, 陈建文
【申请人】淄博裕民基诺新材料有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月21日
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