本發(fā)明涉及一種陶瓷材料,具體是一種耐高溫陶瓷制備的方法。
背景技術:
陶瓷按用途可以分為日用陶瓷、藝術陶瓷、工業(yè)陶瓷等。其中,工業(yè)陶瓷又分為建筑衛(wèi)生陶瓷、化工陶瓷、電瓷、特種陶瓷等。特種陶瓷制品主要用于各種現代工業(yè)和尖端科學技術,例如航天航空、核工業(yè)、新能源、國防軍工等領域,而且在各領域都急需大量的新材料,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,透光性能受到各國的廣泛重視。特種陶瓷材料有高鋁氧質瓷、鎂石質瓷、鈦鎂石質瓷、鋯英石質瓷、鋰質瓷、以及磁性瓷、金屬陶瓷等多種類型。但是現有的特種陶瓷的耐熱溫度較低,生產工藝較復雜,增加了生產成本;而且產品的強度較低,不能滿足使用要求。
技術實現要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種耐高溫陶瓷制備的方法,以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的,本發(fā)明提供如下技術方案:
一種耐高溫陶瓷,包括以下重量份數的組分組成:鋯英石20-25份、硼化鋯18-20份、柏油15-20份、焦寶石12-15份、紫砂泥10-15份、氧化鋁10-15份、水玻璃5-10份、氧化鈰2-5份、納米級氧化鉬2-5份、石墨烯2-5份,去離子水適量。
作為本發(fā)明進一步的方案:包括以下重量份數的組分組成:鋯英石22份、硼化鋯19份、柏油17份、焦寶石13份、紫砂泥12份、氧化鋁12份、水玻璃7份、氧化鈰3份、納米級氧化鉬4份、石墨烯5份,去離子水適量。
一種耐高溫陶瓷的制備方法,具體步驟為:(1)將鋯英石、焦寶石、氧化鋁放入煅燒爐中,燒蝕0.5-1h,燒蝕溫度550-600℃;(2)將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎,過70-80目篩,然后放入球磨機中,加入石墨烯,1500-2000rpm高速球磨0.5-1h,烘干,粉碎,得顆粒物Ⅰ;(3)將硼化鋯、紫砂泥、水玻璃和氧化鈰放入煅燒爐中,燒蝕1.2-1.5h,燒蝕溫度450-500℃;(4)將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎,過80-90目篩,然后放入球磨機中,加入柏油,1500-2000rpm高速球磨0.5-1h,烘干,粉碎,得顆粒物Ⅱ;(5)將顆粒物Ⅰ和顆粒物Ⅱ放入球磨機中,加入納米級氧化鉬,6000-6500rpm高速球磨10-20min,得復合超細粉;(6)采用噴霧法向復合超細粉中加入適量去離子水,攪拌10-15min;(7)將上步所得物采用干壓工藝進行胚體成型,壓力為320-350MPa;(8)將上步所得物在常壓高溫1500-1800℃預燒3-4h,然后在2300-2500℃下燒結7.5-8.5h,即得成品。
作為本發(fā)明再進一步的方案:所述步驟(1)將鋯英石、焦寶石、氧化鋁放入煅燒爐中,燒蝕0.6h,燒蝕溫度580℃。
作為本發(fā)明再進一步的方案:所述步驟(2)將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎,過80目篩,然后放入球磨機中,加入石墨烯,1600rpm高速球磨0.8h,烘干,粉碎,得顆粒物Ⅰ。
作為本發(fā)明再進一步的方案:所述步驟(3)將硼化鋯、紫砂泥、水玻璃和氧化鈰放入煅燒爐中,燒蝕1.3h,燒蝕溫度480℃。
作為本發(fā)明再進一步的方案:所述步驟(4)將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎,過85目篩,然后放入球磨機中,加入柏油,1700rpm高速球磨0.7h,烘干,粉碎,得顆粒物Ⅱ。
作為本發(fā)明再進一步的方案:所述步驟(8)將上步所得物在常壓高溫1600℃預燒3.5h,然后在2400℃下燒結8h,即得成品。
與現有技術相比,本發(fā)明的有益效果是:
該耐高溫陶瓷制備的方法設計合理,采用先粉碎原料再球磨獲得超細粉的工藝,保證了粉體的尺寸;加入柏油和納米級氧化鉬可以大大提高耐熱溫度,使得耐熱溫度超過4000℃;而具有高溫耐熱時間長,抗彎強度好的優(yōu)點,大大增加了陶瓷的品質;而且制備工藝簡單,降低了生產成本,能夠滿足使用需要,經濟效益好。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。
實施例1
稱取鋯英石20份、硼化鋯18份、柏油15份、焦寶石12份、紫砂泥10份、氧化鋁10份、水玻璃5份、氧化鈰2份、納米級氧化鉬2份、石墨烯2份,去離子水適量,備用;將鋯英石、焦寶石、氧化鋁放入煅燒爐中,燒蝕0.5h,燒蝕溫度550℃;將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎,過70目篩,然后放入球磨機中,加入石墨烯,1500rpm高速球磨0.5h,烘干,粉碎,得顆粒物Ⅰ;將硼化鋯、紫砂泥、水玻璃和氧化鈰放入煅燒爐中,燒蝕1.2h,燒蝕溫度450℃;將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎,過80目篩,然后放入球磨機中,加入柏油,1500rpm高速球磨0.5h,烘干,粉碎,得顆粒物Ⅱ;將顆粒物Ⅰ和顆粒物Ⅱ放入球磨機中,加入納米級氧化鉬,6000rpm高速球磨10min,得復合超細粉;采用噴霧法向復合超細粉中加入適量去離子水,攪拌10min;將上步所得物采用干壓工藝進行胚體成型,壓力為320MPa;將上步所得物在常壓高溫1500℃預燒3h,然后在2300℃下燒結7.5h,即得成品。
實施例2
稱取鋯英石25份、硼化鋯20份、柏油20份、焦寶石15份、紫砂泥15份、氧化鋁15份、水玻璃10份、氧化鈰5份、納米級氧化鉬5份、石墨烯5份,去離子水適量,備用;將鋯英石、焦寶石、氧化鋁放入煅燒爐中,燒蝕1h,燒蝕溫度600℃;將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎,過80目篩,然后放入球磨機中,加入石墨烯,2000rpm高速球磨1h,烘干,粉碎,得顆粒物Ⅰ;將硼化鋯、紫砂泥、水玻璃和氧化鈰放入煅燒爐中,燒蝕1.5h,燒蝕溫度500℃;將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎,過90目篩,然后放入球磨機中,加入柏油,2000rpm高速球磨1h,烘干,粉碎,得顆粒物Ⅱ;將顆粒物Ⅰ和顆粒物Ⅱ放入球磨機中,加入納米級氧化鉬,6500rpm高速球磨20min,得復合超細粉;采用噴霧法向復合超細粉中加入適量去離子水,攪拌15min;將上步所得物采用干壓工藝進行胚體成型,壓力為350MPa;將上步所得物在常壓高溫1800℃預燒4h,然后在2500℃下燒結8.5h,即得成品。
實施例3
稱取鋯英石22份、硼化鋯19份、柏油17份、焦寶石13份、紫砂泥12份、氧化鋁12份、水玻璃7份、氧化鈰3份、納米級氧化鉬4份、石墨烯5份,去離子水適量,備用;將鋯英石、焦寶石、氧化鋁放入煅燒爐中,燒蝕0.6h,燒蝕溫度580℃;將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎,過80目篩,然后放入球磨機中,加入石墨烯,1600rpm高速球磨0.8h,烘干,粉碎,得顆粒物Ⅰ;將硼化鋯、紫砂泥、水玻璃和氧化鈰放入煅燒爐中,燒蝕1.3h,燒蝕溫度480℃;將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎,過85目篩,然后放入球磨機中,加入柏油,1700rpm高速球磨0.7h,烘干,粉碎,得顆粒物Ⅱ;將顆粒物Ⅰ和顆粒物Ⅱ放入球磨機中,加入納米級氧化鉬,6300rpm高速球磨15min,得復合超細粉;采用噴霧法向復合超細粉中加入適量去離子水,攪拌13min;將上步所得物采用干壓工藝進行胚體成型,壓力為340MPa;將上步所得物在常壓高溫1600℃預燒3.5h,然后在2400℃下燒結8h,即得成品。
對比例1
稱取鋯英石22份、硼化鋯19份、焦寶石13份、紫砂泥12份、氧化鋁12份、水玻璃7份、氧化鈰3份、石墨烯5份,去離子水適量,備用;將鋯英石、焦寶石、氧化鋁放入煅燒爐中,燒蝕0.6h,燒蝕溫度580℃;將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎,過80目篩,然后放入球磨機中,加入石墨烯,1600rpm高速球磨0.8h,烘干,粉碎,得顆粒物Ⅰ;將硼化鋯、紫砂泥、水玻璃和氧化鈰放入煅燒爐中,燒蝕1.3h,燒蝕溫度480℃;將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎,過85目篩,然后放入球磨機中,在1700rpm高速球磨0.7h,烘干,粉碎,得顆粒物Ⅱ;將顆粒物Ⅰ和顆粒物Ⅱ放入球磨機中,在6300rpm高速球磨15min,得復合超細粉;采用噴霧法向復合超細粉中加入適量去離子水,攪拌13min;將上步所得物采用干壓工藝進行胚體成型,壓力為340MPa;將上步所得物在常壓高溫1600℃預燒3.5h,然后在2400℃下燒結8h,即得成品。
對比例2
稱取鋯英石22份、硼化鋯19份、焦寶石13份、紫砂泥12份、氧化鋁12份、水玻璃7份、氧化鈰3份、納米級氧化鉬4份、石墨烯5份,去離子水適量,備用;將鋯英石、焦寶石、氧化鋁放入煅燒爐中,燒蝕0.6h,燒蝕溫度580℃;將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎,過80目篩,然后放入球磨機中,加入石墨烯,1600rpm高速球磨0.8h,烘干,粉碎,得顆粒物Ⅰ;將硼化鋯、紫砂泥、水玻璃和氧化鈰放入煅燒爐中,燒蝕1.3h,燒蝕溫度480℃;將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎,過85目篩,然后放入球磨機中,在1700rpm高速球磨0.7h,烘干,粉碎,得顆粒物Ⅱ;將顆粒物Ⅰ和顆粒物Ⅱ放入球磨機中,加入納米級氧化鉬,6300rpm高速球磨15min,得復合超細粉;采用噴霧法向復合超細粉中加入適量去離子水,攪拌13min;將上步所得物采用干壓工藝進行胚體成型,壓力為340MPa;將上步所得物在常壓高溫1600℃預燒3.5h,然后在2400℃下燒結8h,即得成品。
對比例3
稱取鋯英石22份、硼化鋯19份、柏油17份、焦寶石13份、紫砂泥12份、氧化鋁12份、水玻璃7份、氧化鈰3份、石墨烯5份,去離子水適量,備用;將鋯英石、焦寶石、氧化鋁放入煅燒爐中,燒蝕0.6h,燒蝕溫度580℃;將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎,過80目篩,然后放入球磨機中,加入石墨烯,1600rpm高速球磨0.8h,烘干,粉碎,得顆粒物Ⅰ;將硼化鋯、紫砂泥、水玻璃和氧化鈰放入煅燒爐中,燒蝕1.3h,燒蝕溫度480℃;將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎,過85目篩,然后放入球磨機中,加入柏油,1700rpm高速球磨0.7h,烘干,粉碎,得顆粒物Ⅱ;將顆粒物Ⅰ和顆粒物Ⅱ放入球磨機中,在6300rpm高速球磨15min,得復合超細粉;采用噴霧法向復合超細粉中加入適量去離子水,攪拌13min;將上步所得物采用干壓工藝進行胚體成型,壓力為340MPa;將上步所得物在常壓高溫1600℃預燒3.5h,然后在2400℃下燒結8h,即得成品。
對實施例1-3和對比例1-3進行性能測試,性能測試結果如下表:
該耐高溫陶瓷制備的方法設計合理,采用先粉碎原料再球磨獲得超細粉的工藝,保證了粉體的尺寸;加入柏油和納米級氧化鉬可以大大提高耐熱溫度,使得耐熱溫度超過4000℃;而具有高溫耐熱時間長,抗彎強度好的優(yōu)點,大大增加了陶瓷的品質;而且制備工藝簡單,降低了生產成本,能夠滿足使用需要,經濟效益好。
上面對本專利的較佳實施方式作了詳細說明,但是本專利并不限于上述實施方式,在本領域的普通技術人員所具備的知識范圍內,還可以在不脫離本專利宗旨的前提下做出各種變化。