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一種釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷隔熱材料的制備方法與流程

文檔序號(hào):12696925閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷隔熱材料的制備方法,其特征在于:該方法是以釔穩(wěn)定氧化鋯粉為基礎(chǔ)粉體,通過(guò)流延方法制備氧化鋯膜片,通過(guò)絲網(wǎng)印刷方法在氧化鋯膜片上印刷一層具有一定尺寸規(guī)格和排列順序的膠狀物,通過(guò)疊層工藝和溫等靜壓工藝制備氧化鋯疊層坯體,經(jīng)過(guò)排膠、燒結(jié),在印刷膠狀物原位形成封閉氣孔,從而制備出一種含有多層封閉氣孔的釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷隔熱材料。

2.如權(quán)利要求1所述的釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷隔熱材料的制備方法,其特征在于:所述流延膜片中釔穩(wěn)定氧化鋯含量為65~80wt%,粘結(jié)劑為19~26wt%,增塑劑為0.30~0.60wt%,分散劑為0.69~0.80wt%,消泡劑為0.01~0.05wt%,流延膜片厚度為30~300μm。

3.如權(quán)利要求1所述的釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷隔熱材料的制備方法,其特征在于:所述絲印網(wǎng)版的設(shè)計(jì)分為A、B兩個(gè)絲印網(wǎng)版,其中,設(shè)計(jì)尺寸X1≤400mm,y1≤600mm,0.1mm≤X2≤100mm,0.1mm≤y2≤100mm,0.1mm≤X3≤100mm,0.1mm≤y3≤100mm。

4.如權(quán)利要求1所述的釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷隔熱材料的制備方法,其特征在于:所述絲網(wǎng)印刷膠狀物為單組份、低粘度樹(shù)脂,當(dāng)加熱溫度為450℃時(shí),其分解完畢,膠狀物的印刷厚度由絲印網(wǎng)版控制,印刷厚度范圍為1~50μm。

5.如權(quán)利要求1所述的釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷隔熱材料的制備方法,其特征在于:所述疊層坯體的制備,其結(jié)構(gòu)分為上、下兩個(gè)保護(hù)層和中間隔熱功能層,其中,中間隔熱功能層采用A、B兩種印刷膜片交替疊層,根據(jù)隔熱 應(yīng)用需求,疊層的層數(shù)a2可以從1層疊加至數(shù)百層,其次,上、下兩個(gè)保護(hù)層采用空白膜片疊層,疊層的層數(shù)a1、a3分別可以從1層疊加至數(shù)百層。

6.如權(quán)利要求5所述的釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷隔熱材料的制備方法,其特征在于:所述疊層坯體真空封裝,整體疊整完后置于真空袋中,然后放置于真空封裝機(jī)中進(jìn)行真空封裝,真空度≤0.1MPa。

7.如權(quán)利要求5所述的釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷隔熱材料的制備方法,其特征在于:所述疊層坯體溫等靜壓制備為:將真空封裝完畢的坯體置于溫等靜壓機(jī)中,進(jìn)行二次加壓成型,首先,將溫等靜機(jī)水溫加熱至75℃,預(yù)熱30min后,加壓至25Mpa,保溫、保壓40min后,卸壓;其次,緊隨第一次卸壓完畢,繼續(xù)加壓至25Mpa,保溫、保壓20min后,卸壓,通過(guò)溫等靜壓的制備,疊層坯體成為層層相黏的整體。

8.如權(quán)利要求5所述的釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷隔熱材料的制備方法,其特征在于:所述疊層坯體的排膠與預(yù)燒溫度曲線為:將溫等靜壓后的坯體經(jīng)1h從室溫加熱至170℃,經(jīng)20h從170℃加熱至450℃,450℃保溫1h,經(jīng)4h從450℃加熱至1150℃,1150℃保溫0.5h,然后自然降溫至室溫,所述疊層坯體的燒結(jié)溫度曲線為:將排膠完畢的坯體經(jīng)6h從室溫加熱至1150℃,經(jīng)4.5h從1150加熱至1550℃,1550℃保溫1.5h,然后自然降溫至室溫,從而制備出釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷隔熱材。

9.如權(quán)利要求1所述的釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷隔熱材料的制備方法,其特征在于該方法是通過(guò)下述具體步驟實(shí)現(xiàn)的:

(1)流延膜片的制備:

稱取釔穩(wěn)定氧化鋯粉體440g,粘結(jié)劑152.36g,增塑劑2.34g,1#溶劑 106.82g,2#溶劑62.04g,分散劑4.38g,消泡劑0.16g,通過(guò)行星球磨機(jī)制備流延用的漿料,通過(guò)流延機(jī)流延制備出厚度為220±5μm的釔穩(wěn)定氧化鋯膜片,其中流延膜片中的固含量為73.4wt%;

(2)所述絲印網(wǎng)版的設(shè)計(jì)分為A、B兩個(gè)絲印網(wǎng)版,其中,設(shè)計(jì)尺寸X1=200mm,y1=200mm,X2=5mm,y2=5mm,X3=5mm,y3=5mm;

(3)膠狀物的印刷厚度由絲印網(wǎng)版控制,絲網(wǎng)印刷膠狀物層厚度為20±1μm;

(4)所述疊層坯體的制備,其結(jié)構(gòu)分為上、下兩個(gè)保護(hù)層和中間隔熱功能層,其中,中間隔熱功能層采用A、B兩種印刷膜片交替疊層,根據(jù)隔熱應(yīng)用需求,疊層的層數(shù)a2可以從1層疊加至數(shù)百層;

(5)疊層坯體真空封裝,整體疊整完后置于真空袋中,然后放置于真空封裝機(jī)中進(jìn)行真空封裝,真空度≤0.1MPa;

(6)將真空封裝完畢的坯體置于溫等靜壓機(jī)中,進(jìn)行二次加壓成型,首先,將溫等靜機(jī)水溫加熱至75℃,預(yù)熱30min后,加壓至25Mpa,保溫、保壓40min后,卸壓;其次,緊隨第一次卸壓完畢,繼續(xù)加壓至25Mpa,保溫、保壓20min后,卸壓,通過(guò)溫等靜壓的制備,疊層坯體成為層層相黏的整體;

(7)將溫等靜壓后的坯體經(jīng)1h從室溫加熱至170℃,經(jīng)16h從170℃加熱至450℃,450℃保溫1h,經(jīng)4h從450℃加熱至1150℃,1150℃保溫0.5h,然后自然降溫至室溫;

(8)將排膠完畢的坯體經(jīng)6h從室溫加熱至1150℃,經(jīng)4.5h從1150加熱至1550℃,1550℃保溫1.5h,然后自然降溫至室溫,從而,制備出釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷隔熱材,共5個(gè)。

10.如權(quán)利要求1所述的釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷隔熱材料的制備方法,其特征在于該方法是通過(guò)下述具體步驟實(shí)現(xiàn)的:

(1)流延膜片的制備:

稱取釔穩(wěn)定氧化鋯粉體440g,粘結(jié)劑125.12g,增塑劑1.9g,1#溶劑124.06g,2#溶劑67.04g,分散劑4.38g,消泡劑0.16g,通過(guò)行星球磨機(jī)制備流延用的漿料,通過(guò)流延機(jī)流延制備出厚度為160±5μm的釔穩(wěn)定氧化鋯膜片,其中流延膜片中的固含量為76.98wt%;

(2)絲印網(wǎng)版設(shè)計(jì)分為A、B兩個(gè)絲印網(wǎng)版,其中,設(shè)計(jì)尺寸X1=200mm,y1=200mm,X2=3mm,y2=3mm,X3=3mm,y3=3mm;

(3)絲網(wǎng)印刷膠狀物層厚度為10±1μm;

(4)疊層坯體制備流程,按照ACBC交替疊層規(guī)律進(jìn)行疊層,共11層作為中間隔熱功能層,將空白膜片疊層作為上、下兩個(gè)保護(hù)層,上、下各5層,疊層坯體共21層,厚度約為3360μm,共制備5個(gè)疊層坯體;

(5)疊層坯體真空封裝,整體疊整完后置于真空袋中,然后放置于真空封裝機(jī)中進(jìn)行真空封裝,真空度≤0.1MPa,共制備5個(gè)真空封裝疊層坯體;

(6)將真空封裝完畢的坯體置于溫等靜壓機(jī)中,進(jìn)行二次加壓成型,首先,將溫等靜機(jī)水溫加熱至75℃,預(yù)熱40min后,加壓至25Mpa,保溫、保壓40min后,卸壓;其次,緊隨第一次卸壓完畢,繼續(xù)加壓至25Mpa,保溫、保壓30min后,卸壓,通過(guò)溫等靜壓的制備,疊層坯體成為層層相黏的整體;

(7)將溫等靜壓后的坯體經(jīng)1h從室溫加熱至170℃,經(jīng)24h從170℃加熱至450℃,450℃保溫1h,經(jīng)4h從450℃加熱至1150℃,1150℃保溫0.5h,然后自然降溫至室溫;

(8)將排膠完畢的坯體經(jīng)6h從室溫加熱至1150℃,經(jīng)4.5h從1150加熱至1550℃,1550℃保溫1.5h,然后自然降溫至室溫,從而,制備出釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷隔熱材,共5個(gè)。

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