CN102079657B - 一种高抗热冲击阻力的高铝承烧板窑具的生产、配制方法 - Google Patents
一种高抗热冲击阻力的高铝承烧板窑具的生产、配制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种高抗热冲击阻力的高铝承烧板窑具的生产、配制方法，第一步：选料，选用电容白刚玉，电容莫来石为粗颗粒；选用亲水性钠米球形Al2O3-CONTENT进行补强添加料；选用钠米活性球形二氧化硅和微米活性高纯阿尔法氧化铝为填充、烧结料；选用易挥发的高分子型PVA作为结合剂；第二步：混合，采用7∶3原理进行颗粒配比称取；粗颗粒70％；细颗粒：30％；第三步：捆扎，将完全混合好的料放入高强度塑料薄膜，放掉空气后扎紧；第四步：压制，压制完采用真空吸盘(机器手)取出毛胚产品，放置到平板之上，毛胚与平板之间需有一张较薄的吸水纸；养护结束开始装窑高温烧成，即得成品。
Description
技术领域
本发明涉及一种高抗热冲击阻力的高铝承烧板窑具的生产、配制方法。
背景技术
传统的高铝承烧板不能够满足用户的使用要求并给用户带来了很大的生产成本；主要表现在：工作温度低，承烧板厚度过厚大大占用了窑炉的装载空间；承烧板热膨胀系数高导致承烧板中间出现开列、弯曲变形问题；与被承烧的零件发生粘连等现象的反应导致被承烧零件出现变形.导致报废；经过深入观察研究发现：这是国内的高铝承烧板窑具中因为成型与烧结的因素只能采用高岭土来完成并满足；深入研究我发现：粘土(高岭土)的工作温度较低，一般在1050度，1050度以上特别在1300以上粘土因承受不了高温出现软化现象，1450度以上就变成液态甚至部分气化，因粘土内主要是有氧化硅和氧化铝组成，2种元素的晶形没有足够的活性，因而不能完全在高温下进行完全反应而转变成莫来石相，所以相当部分氧化硅在高温下变成游离形态，高温中到处流窜寻找新的物质来进行重新组合稳定；当氧化硅在承烧板窑具内不能找到新的物质进行反应组合时，部分游离态的二氧化硅就会从承烧板内挥发出来与被承烧零件内可以与其发生反应的物质进行组合发生反应，导致零件与承烧板发生粘连现象的出现，这样就造成了与零件发生反应的原因；二氧化硅一次一次的挥发导致承烧板的密度降低，严重导致承烧板窑具的乘载能力下降，降低了承烧板的高温抗压力能力，不能具备足够的高温承重性能，结果是弯曲或开列现象的发生；深入研究又发现承烧板内的氧化铝同样也是需要足够的活性能力的；没有足够的活性能力就不能完全与二氧化硅产生充分的化学反应转变成为莫来石；导致承烧板内出现残余氧化铝的现象，因高纯氧化铝的热膨胀系数及高；热膨胀系数为：在1000℃时7.5-8.0×10-6(次方)；而莫来石的热膨胀系数为：在1000℃时0.08×10-6(次方)；承烧板窑具在推板窑/隧道窑工作出炉时及容易出现变形现象的发生。
发明内容
针对现有的缺点，本发明提供了一种新型的高抗热冲击阻力的高铝承烧板窑具的生产、配制方法。
为了实现上述目的，本发明所采取的措施：一种高抗热冲击阻力的高铝承烧板窑具的生产、配制方法，第一步：选料：a、选用电容白刚玉，电容莫来石粗颗粒；
b、选用亲水性钠米球形Al2O3-CONTENT进行补强添加料；
c、选用钠米活性球形二氧化硅和微米级活性高纯阿尔法氧化铝为填充、烧结料；
d、选用高粘度性易挥发的高分子型PVA作为结合剂；
第二步：混合：a、采用7∶3原理进行颗粒配比称取；粗颗粒70％：细颗粒30％；具体配比如下：
白刚玉55％；电容莫来石18-36目15％；纳米球形氧化铝Al2O3-CONTENT：2％；；纳米SiO2：6％；Al2O3：22％；PVA结合剂2.5％；
b、采用高剪切型混料机将白刚玉和电容莫来石和钠米球形AL2O3-CONTENT进行干混10分钟；
c、然后将PVA直接加入，再进行混合5-10分钟混匀；
d、将钠米二氧化硅加阿尔法AL2O3倒入V混料机进行充分混合40分钟；然后取出后采用震动筛进行过筛；
e、将混合好的钠米活性二氧化硅(SiO2)和微米级活性阿尔法AL2O3料再加入白刚玉和电容莫来石和钠米球形AL2O3-CONTENT混合料中进行混合，混合30分钟；采用放大80倍的显微镜观察确认造粒效果：后倒出混合料进行过筛；
第三步：捆扎：将完全混合好的料放入高强度塑料薄膜，放掉空气后扎紧，放入塑料桶，在料上方加有一定的重量；放置36小时即可；
第四步：压制：a、采用材质为铬12钼钒开制的合金模具，进行压制产品将混合料加入模具内，采用非金属制作的扒手工具将模具型腔内了来回扒开使其进行自由堆积；在根据产品面积，计算出1-1.5吨/CM2的所需压力，进行压制；
b、压制完采用真空吸盘取出毛胚产品，放置到平板之上，毛胚与平板之间需有一张较薄的吸水纸；
c、养护结束开始装窑高温烧成，即得成品。经过1750度保温4个小时的高温烧成。
所述的称取白刚玉和电容莫来石采用精确度为2克的电子称称取钠米球形AL2O3-CONTENT；采用精确度为0.5克电子称称取钠米活性二氧化硅(SiO2)和采用精确度为2克的电子称称取微米级活性阿尔法AL2O3；
所述的高温烧成为通过1750摄氏度保温4个小时的高温烧成。
本发明的有益效果：极佳的化学稳定性能满足了粉末冶金，硬质合金，工业陶瓷，氧化锆陶瓷刀具，磁性材料，正级材料等产品的烧结生产并不与产品发生反应，提高产品的成品率和生产效率。
具体实施方式
一种高抗热冲击阻力的高铝承烧板窑具的生产、配制方法，
第一步：选料：a、选用电容白刚玉，电容莫来石为粗颗粒；
b、选用亲水性钠米球形Al2O3-CONTENT进行补强添加料；
c、选用钠米活性球形二氧化硅和微米活性高纯阿尔法氧化铝为填充、烧结料；
d、选用高粘度性的高分子型PVA作为结合剂；
电容白刚玉作为粗颗粒骨架可以抗足够的高温，较白刚玉粗些电容莫来石主要作用是抗高温，增加承烧板弹性模量，提高承烧板窑具的抗热震阻力化解外界给承烧板造成的各种引力；采用纳米极二氧化硅是一种高比表面积的材料，可以更有效的包复粗颗粒，更好的烧结性能，更好的进行填充，更有效的与AL2O3进行化学反应，更有效的转变成莫来石相，起到形成更完整的网络结构骨架；选用易挥发的高分子型PVA作为结合剂；具有较高的粘合力和润滑度，可以有效的帮助原料的自由流动级配；挥发温度低不在承烧板窑具内残留任何物质；
第二步：混合：a、采用7∶3原理进行颗粒配比称取；粗颗粒70％；细颗粒：30％；具体配比如下：
白刚玉：55％；电容莫来石：18-36目：15％；纳米球形氧化铝Al2O3-CONTENT：2％；；纳米SiO2：6％；Al2O3：22％；PVA结合剂：2.5％；
b、采用高剪切型混料机将白刚玉和电容莫来石和钠米球形AL2O3-CONTENT进行干混10分钟；利用高比表面积的钠米球形亲水性氧化铝将白刚玉和电容莫来石进行包复并并提高颗粒件的流动性和增加毛杯的粘结力；更有利于与二氧化硅进行综合反应，实现高铝板内零玻璃相的存在；
c、然后将PVA直接加入，再进行混合5-10分钟混匀；用PVA在粗颗粒表面沾有粘结剂，这样可以有效的粘连二氧化硅和阿尔法AL2O3混合物，实现造粒包覆效果；
d、将钠米二氧化硅和微米级阿尔法氧化铝倒入V型混料机进行充分混合40分钟；然后取出后采用震动筛进行过筛；将钠米二氧化硅和AL2O3进行充分混韵以便在烧成时进行充分反应转变成莫来石相骨架；通过振动筛过筛是为了增加微粉流动性；
e、将混合好的钠米活性二氧化硅(SiO2)和微米级活性AL2O3料在加入白刚玉和电容莫来石和钠米球形AL2O3-CONTENT(氧化铝)混合料中进行混合，混合30分钟；采用放大80倍的显微镜观察确认造粒效果；后倒出混合料进行过筛；因粗颗粒外表有粘结剂，可以有效实现细颗粒包住粗颗粒的目的；过筛的目的是为了在压制过程中促进颗粒间的流动性；
第三步：捆扎：将完全混合好的料放入高强度塑料薄膜，放掉空气后扎紧，放入塑料桶，在料上方加有一定的重量；放置36小时即可；
第四步：压制：a、采用材质为铬12钼钒开制的合金模具，进行压制产品(尺寸为250mm×250mm×10mm)将混合料加入模具内，采用非金属制作的扒手将模具型腔内了来回扒开使其进行自由堆积；在根据产品面积，计算出640吨/CM2的所需压力，进行压制；得出素胚密度：1922克；3.05g/cm3；
b、压制完采用真空吸盘(机器手)取出毛胚产品，放置到平板之上，毛胚与平板之间垫有一张较薄的吸水纸；采用机器手是为了防止毛胚收到外来引力的伤害，导致产品受伤；平板与毛胚间垫纸是为了使毛胚干燥养护收缩时可以借纸作为载体不会拉伤产品；
c、养护结束开始装窑高温烧成，即得成品。
所述的称取白刚玉和电容莫来石采用精确度为2克的电子称；称取钠米球形AL2O3-CONTENT采用精确度为0.5克电子称；称取钠米活性二氧化硅(SiO2)和微米级活性AL2O3采用精确度为2克的电子称；
所述的高温烧成为通过1750度保温4个小时的高温烧成。
本领域内普通的技术人员的简单更改和替换都是本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种高抗热冲击阻力的高铝承烧板窑具的生产方法，其特征在于：第一步：选料：a、选用电熔白刚玉，电熔莫来石粗颗粒；
b、选用亲水性纳米球形Al2O3作为补强添加料；
c、选用纳米活性球形二氧化硅和微米级活性高纯阿尔法氧化铝为填充、烧结料；
d、选用高粘度易挥发的高分子型PVA作为结合剂；
第二步：混合：a、采用7∶3原理进行颗粒配比称取；粗颗粒70％；细颗粒30％；具体配比如下：
电熔白刚玉55％；电熔莫来石18-36目15％；亲水性纳米球形Al2O3：2％；纳米活性球形二氧化硅：6％；微米级活性高纯阿尔法氧化铝：22％；PVA结合剂2.5％；
b、采用高剪切型混料机将电熔白刚玉和电熔莫来石和亲水性纳米球形Al2O3进行干混10分钟；
c、然后将PVA直接加入，再进行混合5-10分钟混匀；
d、将纳米活性球形二氧化硅加微米级活性高纯阿尔法氧化铝倒入V混料机进行充分混合40分钟；然后取出后采用振动筛进行过筛；
e、将混合好的纳米活性球形二氧化硅和微米级活性高纯阿尔法氧化铝料再加入电熔白刚玉和电熔莫来石和亲水性纳米球形Al2O3混合料中进行混合，混合30分钟；采用放大80倍的显微镜观察确认造粒效果；后倒出混合料进行过筛；
第三步：捆扎：将完全混合好的料放入高强度塑料薄膜，放掉空气后扎紧，放入塑料桶，在料上方加有一定的重量；放置36小时即可；
第四步：压制：a、采用材质为铬12钼钒开制的合金模具进行压制产品，将混合料加入模具内，采用非金属制作的扒手工具将模具型腔内来回扒开使其进行自由堆积；在根据产品面积，计算出1-1.5吨/cm2的所需压力，进行压制；
b、压制完采用真空吸盘取出毛坯产品，放置到平板之上，毛坯与平板之间需有一张较薄的吸水纸；
c、养护结束开始装窑高温烧成，即得成品，经过1750度保温4个小时的高温烧成。
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