本發(fā)明涉及耐高溫材料領域，具體地說，本發(fā)明涉及一種用于燒結耐高溫材料的裝置及其應用。
背景技術：
：耐高溫材料是工業(yè)熱能工程、航空、航天領域常用的材料。例如，航天飛行器會經(jīng)歷嚴酷的氣動加熱環(huán)境，需要使用輕質、維形、耐高溫的隔熱材料例如陶瓷隔熱瓦來阻止熱量向飛行器內部傳遞。在諸如陶瓷隔熱瓦等耐高溫材料的制備過程中，為了實現(xiàn)耐高溫材料的輕質和隔熱，通常需要使材料形成為具有一定孔隙度的材料，如此會在制備過程中向待燒結的原料中添加致孔劑。另外，這樣的耐高溫材料在燒結前往往需要將待燒結原料成型為待燒結預制體，因此其中需要添加例如粘結劑等輔助原料。在現(xiàn)有技術中，為了獲得高性能的多孔耐高溫材料，人們將耐高溫材料的成型和致孔工藝有機地結合起來，開發(fā)了一系列制備多孔耐高溫材料的新工藝。淀粉具有較高的粘性，并且在高溫燒結以后會產(chǎn)生氣體，因此可以在多孔耐高溫材料的燒結過程中兼作粘結劑和致孔劑。然而，待燒結預制體在含有粘合劑例如淀粉的情況下會釋放出多余的氣體，這些氣體如果沒有得到及時釋放的話會破壞耐高溫材料的微觀結構。另外，研究表明，以用量為5～30％的馬鈴薯淀粉進行固化成型氧化鋁多孔陶瓷，燒結后坯體線收縮率在13～16％之間，因此如何克服收縮現(xiàn)象以得到具有預期的形狀和外觀的耐高溫材料也是一個制備難題。此外，使用淀粉等作為粘結劑和致孔劑時，待燒結預制體在燒結過程中容易與燒結裝置粘結，在脫離時容易損傷耐高溫材料的外觀和形狀。還有，雖然不同種類的粘結劑例如淀粉具有各自不同的結構特性，但是不容易滿足耐高溫材料例如輕質隔熱瓦對于孔穴結構、大小、分布的高要求。這些問題都限制了淀粉這種能夠兼作粘結劑和致孔劑的應用。另一方面，在高溫燒結工藝過程中，一般將能夠容納待燒結預制體放入到燒結裝置中，整個燒結的過程都是在高溫爐中進行。燒結裝置需要能夠耐受燒結溫度，并且要具有良好的導熱性。然而，目前的燒結裝置耐高溫性能不足或者導熱性能不夠，燒結過程中的均勻加熱成為耐高溫材料燒結的一大難題，使得現(xiàn)有的燒結裝置存在耐高溫性能不足、導熱性能差的問題。特別是，在待燒結預制體含有諸如淀粉等輔助原料的情況下，不能很好地克服在燒結時所存在的上述問題。因此，針對以上不足，需要提供一種能夠克服現(xiàn)有技術所存在的上述問題的用于燒結耐高溫材料的燒結裝置。技術實現(xiàn)要素：(一)要解決的技術問題本發(fā)明要解決的技術問題是耐高溫材料在燒結過程中的溫度不均勻、耐高溫性能差、待燒結預制體形狀、外觀、孔隙度、微觀結構不佳或者不可控以及與燒結裝置粘結等問題。(二)技術方案為了解決上述技術問題，本發(fā)明在第一方面提供了一種用于燒結耐高溫材料的裝置，該裝置包括側部面板、頂部面板和底部面板，在所述側部面板、頂部面板和底部面板之間形成用于容納待燒結預制體的內腔，所述側部面板包括左側面板、右側面板、前部面板和后部面板，其特征在于：所述頂部面板具有分別靠近四個側邊部布置的至少四個頂槽，所述至少四個頂槽包括左頂槽、右頂槽、前頂槽和后頂槽，其中所述左頂槽和右頂槽是貫通所述頂部面板的貫通槽，使得所述左側面板可操作地穿過所述左頂槽移動并且所述右側面板可操作地穿過所述右頂槽移動；所述底部面板具有靠近前側部布置的前底槽和靠近后側部布置的后底槽，所述前部面板可操作地插接于所述前底槽中并且所述后部面板可操作地插接于所述后底槽中，所述左側面板在靠近所述底部面板的左側部位置與所述底部面板連接，所述右側面板在靠近所述底部面板的右側部位置與所述底部面板連接；所述側部面板設置有用于將燒結所述耐高溫材料時產(chǎn)生的氣體釋放出來的多個通孔，并且所述側部面板中相鄰的任意兩個面板之間存在縫隙；在所述頂部面板的內壁上在所述側部面板之間可操作地鋪設有第一防粘部，并且在所述底部面板的內壁上在所述側部面板之間可操作地鋪設有第二防粘部；并且所述側部面板、頂部面板和底部面板由碳化硅制得，并且所述第一防粘部和第二防粘部由石英布制得。本發(fā)明在第二方面還提供了本發(fā)明第一方面所述的裝置在用于燒結耐高溫材料例如輕質隔熱瓦中的應用。(三)有益效果本發(fā)明的裝置具有如下優(yōu)點：(1)導熱性好、溫度均勻。本發(fā)明的燒結裝置的側部面板、頂部面板和底部面板全部使用碳化硅材料來制作，因此具有良好的導熱性，從而能夠獲得均勻的溫度場。(2)防粘性好，外觀可控。本發(fā)明在待燒結預制體與燒結裝置在重力介入接觸的區(qū)域布置由石英布制成的防粘部，因此燒結后能夠和燒結材料與燒結裝置容易地脫離，因此可以很好地控制耐高溫材料的形狀和外觀。(3)結構簡單，耐高溫。僅使用石英和碳化硅材料，因此能夠耐受高達1500℃的溫度，而且結構簡單，不引入結構復雜的連接構件。(4)使用方便。在一些實施方式中，頂槽和底槽可以形成多個，并且前部面板和后部面板可以有多個，甚至底部面板的正面或反面都可以使用，使得根據(jù)需要選擇不同的組合來制備不同形狀的耐高溫材料。(5)耐高溫材料的形狀、尺寸和微觀結構可控。由于頂部面板可以隨重力下降和/或可以由側部面板預定高度，并且側部面板布置了可以釋放氣體的縫隙和通孔，因此可以容易地控制耐高溫材料的尺寸例如高度和孔隙度，保護耐高溫材料內部的微觀結構。附圖說明本發(fā)明附圖僅僅為說明目的提供，圖中各部件的比例不一定與實際產(chǎn)品一致，并且本發(fā)明的保護范圍并不限于這些實施例。圖1是本發(fā)明裝置的一個實施方式的立體圖，其中顯示了本發(fā)明裝置的側部面板(其中后部面板被遮擋)、頂部面板和底部面板以及布置在側部面板上的通氣孔。圖2是圖1中所示裝置的左視圖。圖3是圖1中所示裝置的正視圖，不過頂部面板還沒有移動到前部面板高度的位置，因此可以看到設置頂部面板內壁上的第一防粘部。圖4是圖1中所示裝置的立體圖，不過還沒有裝上頂部面板，因此可以看到后部面板。圖5是圖1中所示裝置的立體圖，不過還沒有裝上頂部面板、前部面板和后部面板，因此可以看到設置在底部面板內壁上的第二防粘部。圖6是頂部面板內側的平面圖，其中示出布置在頂部面板內壁上位于側部面板之間的第一防粘部，分別用于插入左側面板和右側面板的左頂槽和右頂槽以及分別用于容納前部面板和后部面板的上側部的前頂槽和后頂槽。圖7是顯示了可以布置在左側面板、右側面板、前部面板和后部面板上的通氣孔的一種優(yōu)選的布置方式。圖8是本發(fā)明裝置的另一個實施方式的立體圖，其中顯示了本發(fā)明裝置的側部面板(后部面板被遮擋)、頂部面板和底部面板以及布置在側部面板上的通氣孔。圖9是圖8中所示裝置的左視圖。圖10是圖8中所示裝置的正視圖，但是頂部面板還沒有移動到前部面板高度的位置，因此可以看到設置在頂部面板內壁上位于側部面板之間的第一防粘部。圖11是底部面板內側(上側)的一個實施方式的平面圖，其中示出布置在底部面板內壁上的第二防粘部，分別用于容納左側面板和右側面板下側部的左底槽和右底槽以及分別用于容納前部面板和后部面板的上側部的前底槽和后底槽。圖12是圖11中所示底部面板反面(下側面)的平面圖，其中示出在底部面板外壁上的第二防粘部，分別用于容納左側面板和右側面板下側部的左底槽和右底槽以及分別用于容納前部面板和后部面板的上側部的前底槽和后底槽。圖13是底部面板的另一個實施方式的立體圖，其中顯示在底部面板上形成用于容納左側面板和右側面板的下側部的多個左底槽和多個右底槽，以及用于放入所述左底槽和/或后底槽以形成平整平面的多個平填件；另外，為了簡潔目的，在該底部面板上沒有顯示出前底槽和后底槽。圖14是底部面板的又一個實施方式的平面圖，其中顯示在底部面板上形成用于容納前部面板和后部面板的下側部的多個前底槽和多個后底槽，以及用于放入所述前底槽和/或后底槽以形成平整平面的多個平填件；同樣，為了簡潔目的，在該底部面板上沒有顯示出左底槽和右底槽。具體實施方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明在第一方面提供了一種用于燒結耐高溫材料的裝置，該裝置包括側部面板、頂部面板和底部面板，在所述側部面板、頂部面板和底部面板之間形成用于容納待燒結預制體的內腔，所述側部面板包括左側面板、右側面板、前部面板和后部面板；所述頂部面板具有分別靠近四個側邊部布置的至少四個頂槽，所述至少四個頂槽包括左頂槽、右頂槽、前頂槽和后頂槽，其中所述左頂槽和右頂槽是貫通所述頂部面板的貫通槽，使得所述左側面板可操作地穿過所述左頂槽移動并且所述右側面板可操作地穿過所述右頂槽移動；所述底部面板具有靠近前側部布置的前底槽和靠近后側部布置的后底槽，所述前部面板可操作地插接于所述前底槽中并且所述后部面板可操作地插接于所述后底槽中，所述左側面板在靠近所述底部面板的左側部位置與所述底部面板連接，所述右側面板在靠近所述底部面板的右側部位置與所述底部面板連接；所述側部面板設置有用于將燒結所述耐高溫材料時產(chǎn)生的氣體釋放出來的多個通孔，并且所述側部面板中相鄰的任意兩個面板之間存在縫隙；在所述頂部面板的內壁上在所述側部面板之間可操作地鋪設有第一防粘部，并且在所述底部面板的內壁上在所述側部面板之間可操作地鋪設有第二防粘部；所述側部面板、頂部面板和底部面板由碳化硅制得，并且所述第一防粘部和第二防粘部由石英布制得。本發(fā)明裝置的側部面板、底部面板和頂部面板全部由碳化硅制得。由于碳化硅的化學性能穩(wěn)定，可以確保本發(fā)明裝置的面板能夠耐受1500℃以上的燒結溫度；而且，碳化硅的導熱系數(shù)高，使得本發(fā)明裝置能夠形成溫度均勻的溫度場，保證待燒結預制體能夠全方位同步燒結，在耐高溫材料內不存在燒結度不同的材料界面，保證了耐高溫材料的強度并具有一致的強度。另外，碳化硅的熱膨脹系數(shù)小，再加上本發(fā)明裝置的板槽結合位置均有相同材料形成，使得本發(fā)明裝置在高的燒結溫度下不會損壞。而且，碳化硅的耐磨性能好、耐熱震、體積小、重量輕而強度高，這些性能能夠進一步確保本發(fā)明裝置在高溫燒結過程中結構不會受到破壞并且方便使用。本發(fā)明裝置的第一防粘部和第二防粘部都是由石英布形成，而石英布能夠耐受高達1750℃的溫度，使得在確保防粘的同時還使得本發(fā)明裝置能夠在高達1500℃的燒結溫度下使用。在一些實施方式中，所述前頂槽和后頂槽可以是貫通所述頂部面板的貫通槽，使得所述前部面板可操作地穿過所述前頂槽移動并且所述后部面板可操作地穿過所述后頂槽移動。在燒結的過程中，待燒結預制體在燒結的過程中收縮，頂部面板會借助自身重量而向下移動，直至預制體能夠支撐頂部面板的重量。這樣，可以根據(jù)預制體燒結的收縮程度、耐高溫材料的預期密度等，選擇適當重量(例如適當厚度)的頂部面板。在一些實施方式中，所述前頂槽和后頂槽被構造成使得所述前部面板不能穿過所述前頂槽移動并且所述后部面板不能穿過所述后頂槽移動。在這種情況下，可以選擇高度比待燒結預制體小的前部面板和后部面板，使得在燒結的過程中，隨著預制體的收縮，頂部面板借助自身重力而下降，但是當降低到前部面板和后部面板的上側部分別支撐在頂部面板的前頂槽和后頂槽中時，頂部面板自身的重量至少部分地由前部面板和/或后部面板的上側部支撐于前頂槽和/或后頂槽中，而不再向預制體施加其全部的重量，由此可以制得具有預期高低的耐高溫材料，并且保證了耐高溫材料具有預期的孔隙度。換言之，選擇具有預期高低的前部面板和/后部面板，并且選擇適當?shù)念A制體組成，可以控制預制體的高度尺寸、孔隙度，并在一定程度上保護了耐高溫材料的微觀結構。在一些實施方式中，所述底部面板具有靠近左側部布置的左底槽和靠近右側部布置的右底槽，使得所述左側面板可操作地插接于所述左底槽中并且所述右側面板可操作地插接于所述右底槽中。在這種情況下，左側面板和右側面板可以準備多個不同規(guī)格的面板，然后可以根據(jù)實際需要選擇不同的面板，例如可以根據(jù)待燒結預制體可能產(chǎn)生的氣體量來選擇具有不同孔隙度或者會形成不同縫隙的左側面板和右側面板。另外，由于所有側部面板都是可拆卸的，因此在一些實施方式中，可以在底部面板的反面(下面或外壁)上布置與正面(上面或內壁)上不同的底槽和/或第二防粘部的設置方案，使得在將所述底部面板的反面翻轉成內壁使用時形成具有與使用所述底部面板的正面時不同的容積的內腔，從而提高了底部面板的使用效率，并節(jié)省了底部面板材料。在一些實施方式中，所述底部面板被構造成與所述左側面板和/或右側面板一體形成。由于碳化硅的耐溫性能好，膨脹系數(shù)小，即使一體形成在1500℃的燒結溫度下使用也無需再留置膨脹縫。在一些實施方式中，所述頂槽和/或頂槽在相應邊緣部布置有多個平行的槽，并且所述裝置還包括平填件，該平填件用于在所述內腔的頂部或者底部存在頂槽和/或底槽時將所存在的頂槽和/或底槽填平，使得可以根據(jù)實際尺寸和/或形狀需要選擇不同的槽組合來放置側部面板，這同樣節(jié)省了面板材料，拓寬了裝置的使用范圍和便利性。優(yōu)選的是，所述平填件同樣由碳化硅制得，使得不會在高燒結溫度下因膨脹冷縮不同步造成本發(fā)明裝置的損壞。在一些實施方式中，所述通孔為圓形孔、橢圓形孔或多邊形孔，更優(yōu)選的是，所述通孔的孔徑從側部面板的中央位置向兩側的縫隙逐漸減小，如果可以使得產(chǎn)生的氣體能夠比較均勻地及時地就近釋放出來，并且也能夠形成更加均勻的溫度場。在一些實施方式中，所述縫隙和所述通孔的總面積占所述側部面板構成內腔的區(qū)域部分的總面積的百分比(即開放度)為5％至30％，優(yōu)選為10％至25％。在所述通孔在側部面板厚度方向上變化的情況下，以所述通孔在厚度方向上最小的孔徑計算。如果比例過大，側部面板的強度可能不足，并且不易形成均勻的溫度場；如果孔隙度過小，產(chǎn)生的氣體可能無法得到及時釋放，可能導致耐高溫材料中形成大的空穴或者形成尺寸不均勻的空穴，材料質地不均勻，影響了耐高溫材料的強度。另外，如果側面面板不設通孔，僅靠縫隙釋放氣體的話，同樣會導致材料內部的微觀結構不一致，尤其是材料中央位置與四角位置的微觀結構不一致，從而導致強度下降。在一個更優(yōu)選的實施方式中，所述通孔在外壁上的孔徑比在內壁的孔徑小10％至20％，從而形成喇叭狀的通孔。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，這樣的通孔在燒結結束后降溫的過程中，溫度降低更加和緩，能夠很好地防止溫度降低過快對耐高溫材料的微觀結構的破壞。下面結合附圖進行更加詳細的說明。參照圖1，該圖是本發(fā)明裝置的一個實施方式的立體圖，其中顯示了本發(fā)明裝置的側部面板即左側面板11、右側面板12、前部面板13、后部面板14(在圖1中被遮擋，在圖4中可見)以及頂部面板15和底部面板16和布置在側部面板上的通氣孔17。從圖1中可以看出，左、右側面板分別從左、右頂槽中穿過，而前、后部面板并沒有穿過頂部面板，由此可以在燒結的過程中待燒結預制體收縮到與前、后部面板等高時，由前、后部面板支撐頂部面板，從而可以制得具有預定高度(與前、后部面板等高)的耐高溫材料。另外，從圖1中可以看出，側部面板可以基本垂直于頂部面板15和底部面板16，從而使得側部面板、頂部面板15和底部面板16圍成大致矩形的用于容納待燒結預制體的內腔。當然，可以根據(jù)實際需要，全部或者部分側部面板也可以不垂直于頂部面板15和/或底部面板16，從而獲得具有非矩形形狀的耐高溫材料。在圖1中，左側面板11、右側面板12和底部面板16是一體成型的，由此形成U型結構。但是，如上所述，也可以不是一體成型，例如可以圖8所展示的那樣。圖2是圖1中所示裝置的左視圖，可以看出通孔17基本均勻的分布在左側面板11上，并且左側面板11穿過頂部面板15。圖3是圖1中所示裝置的正視圖，但是頂部面板15還沒有移動到前部面板13的高度的位置，因此可以看到設置頂部面板15內壁(下側)上的第一防粘部155，第一防粘部155的尺寸可以基于側部面板圍成的區(qū)域大小和待燒結預制體的尺寸進行選擇。前部面板13在與相鄰的左側面板11和右側面板12具有縫隙，縫隙的寬度為d，高度為h。因此，每個縫隙的面積等于d×h。所有縫隙的面積為S1，所有通孔的面積為S2，那么縫隙和通孔的總面積為Sa＝S1+S2。側部面板的構成內腔的區(qū)域部分的總面積為Sb。在一些實施方式中，縫隙的尺寸是相同的(即S1＝d×h×4)，優(yōu)選的是，Sa/Sb×100％優(yōu)選為5％至30％，例如為5、10、15、20、25或30％，更優(yōu)選為10％至20％。圖4是圖1中所示裝置的立體圖，其中還未安裝頂部面板15，因此可以看到后部面板14，并且可以看到所有側部面板可以均勻分布有通孔17。圖5是圖1中所示裝置的立體圖，其中還未安裝頂部面板15、前部面板13和后部面板14，因此可以看到設置在底部面板內壁上的第二防粘部165以及前底槽163和后底槽164。圖6是頂部面板內側的平面圖，其中示出布置在頂部面板15內壁上的第一防粘部155，分別用于插入左側面板11和右側面板12的左頂槽151和右頂槽152以及分別用于容納前部面板13和后部面板14的上側部的前頂槽153和后頂槽154。其中，左頂槽151和右頂槽152是貫通的，使得左側面板11和右側面板12可以分別從中移動穿過。圖7是顯示了可以布置在側部面板上的通氣孔17的一種優(yōu)選的布置方式，其中通孔17為圓形孔，并且其孔徑從側部面板的中間向兩側逐漸降低，由于相鄰的側部面板之間存在縫隙，而中間的位置沒有縫隙，因此孔徑向兩側逐漸減小或者說兩側的通孔17的孔徑向側部面板的中間逐漸增大，可以使得待燒結預制體中間位置釋放的氣體可以就近充分釋放，而不必運動到兩側的縫隙位置釋放，如此可以減少釋放氣體排放時對耐高溫材料內部的微觀結構的破壞。通孔17的形狀還可以為橢圓形孔和/或多邊形孔等規(guī)則或者不規(guī)則形狀，但是從側部面板的強度考慮，優(yōu)選為圓形孔和/橢圓形孔，更優(yōu)選為圓形孔，因為多邊形孔的內孔截面的兩條邊交接位置在燒結過程中容易開裂,通孔17的截面周邊最大程度地平滑過渡將使得側部面板在燒結過程更加不容易形成裂紋。圖8是本發(fā)明裝置的另一個實施方式的立體圖，其中顯示了本發(fā)明裝置的側部面板包括左側面板21、右側面板22、前部面板23、后部面板24(被遮擋)、頂部面板25和底部面板26以及布置在側部面板上的通氣孔27。圖9是圖8中所示裝置的左視圖，可以看到左側面板21、頂部面板25、底部面板26以及基本均勻地布置在左側面板21上的通孔27。圖10是圖8中所示裝置的正視圖，但是頂部面板25還沒有移動到前部面板23高度的位置，因此可以看到設置頂部面板25內壁上的第一防粘部255。圖11是底部面板26內側(上側)的一個實施方式的平面圖，其中示出布置在底部面板26內壁上的第二防粘部265，分別用于容納左側面板21和右側面板22的下側部的左底槽261和右底槽262以及分別用于容納前部面板23和后部面板24的上側部的前底槽263和后底槽264。底槽中部分底槽或者全部可以是貫穿或者可以不貫穿頂部面板。如果底槽不貫穿頂部面板，則底部面板可能需要具有相對較大的厚度，使得槽底能夠支撐側部面板的重量或者側部面板和頂部面板的重量。在一個實施方式中，用于插放貫穿頂槽的側部面板(例如圖1和8中的左側面板和右側面板)的底槽(例如左底槽和右底槽)可以不貫穿底槽，因為這樣的底槽的槽底無需支撐頂部面板的重量；相反，用于插放需要支撐頂部面板的側部面板(例如前部面板和后部面板)的底槽(例如前底槽和后底槽)，可以考慮將這樣的底槽構造成貫穿頂部面板，因此可以利用前部面板和后部面板的下側部而不是前底槽和后底槽的槽底來支撐頂部面板。圖12是圖11中所示底部面板的反面(下側)的平面圖，其中示出在底部面板26外壁上的第二防粘部265'，分別用于容納左側面板21和右側面板22下側部的左底槽261'和右底槽262'以及分別用于容納前部面板23和后部面板24的上側部的前底槽263'和后底槽264'。如此可以利用同一個底部面板形成不同尺寸的待燒結預制體。圖13是底部面板36的另一個實施方式的示意圖，其中顯示在底部面板36上形成用于容納左側面板和右側面板的下側部的多個左底槽361和多個右底槽362，以及用于放入左底槽361和/或后底槽362以形成平整平面的多個平填件363；另外，為了簡潔目的，在該底部面板36上沒有顯示出前底槽和后底槽。圖14是底部面板的又一個實施方式的示意圖，其中顯示在底部面板46上形成用于容納前部面板和后部面板的下側部的多個前底槽461和多個后底槽462，以及用于放入所述前底槽461和/或后底槽462以形成平整平面的多個平填件463；另外，為了簡潔目的，在該底部面板46上沒有顯示出左底槽和右底槽。優(yōu)選的是，平填件同樣采用了碳化硅來制得，由此保證熱脹冷縮不會對本發(fā)明裝置的破壞。本發(fā)明在第二方面還提供了根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的裝置在用于燒結耐高溫材料中的應用。優(yōu)選的是，所述耐高溫材料由待燒結預制體通過高溫燒結得到。在一些優(yōu)選的實施方式中，所述耐高溫材料可以為輕質耐高溫陶瓷纖維剛性隔熱瓦，其由待燒結預制體通過高溫燒結得到。進一步優(yōu)選的是，所述待燒結預制體由燒結助劑例如氮化硼和/或碳化硼和淀粉以及增強纖維例如石英纖維、氧化鋁纖維、氧化釔穩(wěn)定氧化鋯纖維制得。例如，所述待燒結預制體可以通過包括如下步驟的方法制得：(1)配制燒結助劑懸浮液：將作為燒結助劑的氮化硼和/或碳化硼與淀粉分散在溶劑中并攪拌均勻，得到燒結助劑懸浮液；(2)制備陶瓷纖維漿料：將石英纖維、氧化鋁纖維、氧化釔穩(wěn)定氧化鋯纖維和所述懸浮液加入到水中并攪拌均勻，得到所述陶瓷纖維漿料，該步驟(2)的水與陶瓷纖維的質量比可以為50至150∶1；(3)濕坯成型：將所述陶瓷纖維漿料過濾后壓制，得到陶瓷纖維隔熱瓦濕坯；(4)濕坯干燥：將所述陶瓷纖維隔熱瓦濕坯在60℃至150℃下干燥1至36小時，得到陶纖維隔熱瓦干坯；(5)加壓燒結：將所述陶瓷纖維隔熱瓦干坯在1200℃至1500℃下加壓燒結0.5至15小時，得到所述輕質耐高溫陶瓷纖維剛性隔熱瓦。步驟(3)中的所述壓制的壓力可以為1至15Mpa，例如為1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15Mpa。步驟(4)中的濕坯干燥可以為梯度升溫干燥，例如所述梯度升溫干燥為在80℃干燥2小時，然后在100℃干燥2小時，再在120℃干燥至恒重。步驟(5)中的所述加壓燒結采用的壓力可以為1至10Mpa，例如為1、2、3、4、5、6、7、8、9或10Mpa。步驟(5)中的燒結程序可以為1200至1500℃(例如為1200、1300、1400或1500℃)下燒結0.5至15小時(例如0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15小時)，并且在該溫度保溫3.8至4.2小時(例如為3.8、3.9、4.0、4.1或4.2小時)。步驟(1)的溶劑可以為水和乙醇的混合溶劑，例如水和乙醇的等體積混合溶劑。下面詳細說明使用圖1至5中所示的本發(fā)明的燒結裝置對待燒結預制體進行燒結以得到輕質耐高溫陶瓷纖維剛性隔熱瓦的工藝過程。實施例1(1)稱取15.0克氮化硼粉與50克可溶性淀粉，加入5000毫升去離子水，5000毫升無水乙醇，攪拌均勻后得到燒結助劑懸浮液。(2)稱取670克熔融石英玻璃纖維，220克氧化鋁纖維、110克氧化釔穩(wěn)定氧化鋯纖維、(1)中的懸浮液與500升去離子水混合，使用高速剪切攪拌機將纖維在去離子水中均勻分散，得到漿料。(3)將上述漿料倒入成型模具中，通過調整模具高度使得獲得的終產(chǎn)品的目標密度為0.14g/cm3。采用抽濾方式過濾除去大部分水分，直至常壓靜置時不再滴水為止。然后將模具轉移至壓力成型機上，施加2.5MPa壓力，得到陶瓷纖維隔熱瓦濕坯。(4)將陶瓷纖維隔熱瓦濕坯放入烘箱中，80℃干燥2小時，100℃干燥2小時，120℃干燥至恒重，得到陶瓷纖維隔熱瓦干坯。(5)將陶瓷纖維隔熱瓦干坯放入本發(fā)明如圖1至6所示的燒結裝置中，然后將該燒結裝置放入馬弗爐內，1350℃加壓燒結7.5小時，燒結壓力為5MPa，得到陶瓷纖維隔熱瓦，然后顯微拍攝陶瓷纖維隔熱瓦的微觀結構。其中，燒結裝置的開放度為25％，通孔的外壁孔徑比內壁孔徑小15％。通過材料四角和對角線交叉處五點取樣顯微觀測并對材料微觀結構的質地一致性進行打分：0-極差、1-差、2-中、3-良、4-優(yōu)、5-極優(yōu)進行打分，結果如下表1所示。實驗重復10次，下表數(shù)據(jù)為10次實驗的平均值。實施例2至5除了下表所示內容之外，以實施例1相同的方式進行。實施例開放度(％)孔徑比一致性評分1204:54.7259:104.63304:54.44201:14.15201:13.26209:104.9注：(1)開放度(％)是指縫隙和通孔的總面積占側部面板圍成內腔的部分的總面積的百分比；(2)孔徑比表示通孔在外壁上孔徑(外壁孔徑)與該通孔在內壁上孔徑(內壁孔徑)的比；(3)實施例4為側壁沒有設置通孔；(4)實施例5為四個側部面板上通孔的孔徑均沿著中心線向兩側等距遞減10％。實施例6除了使用的燒結裝置的頂部面板的四個頂槽是貫通的，四個側部面板可以穿過頂部面板相應的貫通槽，使得頂部面板可以借助重力沿著下沉之外，其他以與實施例1相同的方式制備，最后所得材料的厚度比預期厚度小3.45％。最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。當前第1頁1 2 3