CN104387082A - 一种纳米碳化锆陶瓷喷嘴及其制作方法 - Google Patents

一种纳米碳化锆陶瓷喷嘴及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纳米碳化锆陶瓷喷嘴，其特征在于，由下列重量份的原料制成：多晶硅废料4-7、煤矸石1-2、鹅卵石6-12、龟纹石2.7-3.4、凹凸棒土2-4、氮化铝80-85、硼酸0.1-0.2、甘油2.8-4.5、淀粉醚0.2-0.5、邻苯二甲酸二辛酯7-9、纳米尼龙粉1.3-1.7、纳米碳化锆35-45、助剂3-4、适量水；本发明改进了现有陶瓷喷嘴生产工艺和配方，添加多晶硅废料、煤矸石、鹅卵石、纳米碳化锆等，制得的陶瓷喷嘴具有强度高、延展性好等优点。

Description

一种纳米碳化锆陶瓷喷嘴及其制作方法
 
技术领域
本发明涉及一种陶瓷喷嘴制备工艺，属于喷嘴成型技术领域，具体涉及一种纳米碳化锆陶瓷喷嘴及其制作方法。
背景技术
陶瓷喷嘴自上个世纪九时年代引入中国以来，材料不断的改进更新，从氧化物陶瓷逐渐发展到氮化物陶瓷和碳化物陶瓷，而生产工艺及制备方法落后，致使现有技术中陶瓷喷嘴存在诸多缺陷，比如硬度不高、耐磨性差、防腐蚀防冲蚀能力弱、延展性不大等。为克服现有技术的不足，有必要对现有陶瓷喷嘴生产技术加以改进，从而制得适合不同需求的具有成本低、功能多元化、阻燃、硬度高、耐磨、防辐射等功能的陶瓷喷嘴。
发明内容
本发明的目的就是提供一种纳米碳化锆陶瓷喷嘴及其制作方法，以克服现有技术的不足。
本发明的目的是这样实现的：
一种纳米碳化锆陶瓷喷嘴，其特征在于，由下列重量份的原料制成：多晶硅废料4-7、煤矸石1-2、鹅卵石6-12、龟纹石2.7-3.4、凹凸棒土2-4、氮化铝80-85、硼酸0.1-0.2、甘油2.8-4.5、淀粉醚0.2-0.5、邻苯二甲酸二辛酯7-9、纳米尼龙粉1.3-1.7、纳米碳化锆35-45、助剂3-4、适量水。
所述的助剂由下列重量份原料制成：聚乙烯醇17-21、石墨粉3-5、长石2-4、煤矸石4-6、丙烯酸2.1-4.1、烯丙基聚乙二醇3.2-4.5、过氧化苯甲酰1.2-3.3、二月桂酸二丁基锡0.2-0.4、六偏磷酸钠1-2、硫酸锌2-3、亚硒酸钠0.4-0.8、纳米级硅酸镁2-4，其制备方法是将长石、煤矸石粉碎至120-150目，加入石墨粉、硫酸锌搅拌混匀于710-820℃下煅烧2-3小时，水淬，然后再加入丙烯酸、烯丙基聚乙二醇、过氧化苯甲酰搅拌混匀，在70-90℃水浴温度下高速研磨浆料粒径至15μm以下，喷雾干燥成粉末，将制得的粉末与聚乙烯醇、六偏磷酸钠、纳米级硅酸镁及其他剩余成分混合，研磨1-2小时即得。
所述的一种纳米碳化锆陶瓷喷嘴的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将多晶硅废料、凹凸棒土混匀放入煅烧炉中于750-880℃下煅烧2-3小时，用1-3‰的氯化钙溶液淬火，待温度降至40-60℃时粉碎至120-180目；
（2）取煤矸石、鹅卵石、龟纹石搅拌混匀粉碎至100-150目，加入氮化铝、纳米尼龙粉、硼酸于570-680℃下煅烧1-2小时，冷却至室温研磨30-40分钟，加入淀粉醚、邻苯二甲酸二辛酯高速研磨至浆料粒径20-30μm，喷雾干燥；
（3）将步骤（1）、（2）反应物料混匀，加水打浆制成固含量为50-60%的浆料，再加入其他剩余成分依此循环搅拌研磨8-10次，每次研磨2小时以上；
（4）将上述浆料注入模具中成型，经修坯、干燥、装炉于1850℃～2100℃烧结5-10小时，冷却出料。
本发明有以下有益效果：本发明改进了现有陶瓷喷嘴生产工艺和配方，添加多晶硅废料、煤矸石、鹅卵石、纳米碳化锆等，制得的陶瓷喷嘴具有强度高、延展性好等优点。
具体实施方式
所述的一种纳米碳化锆陶瓷喷嘴，其特征在于，由下列重量份的原料制成：多晶硅废料4、煤矸石2、鹅卵石12、龟纹石2.8、凹凸棒土4、氮化铝82、硼酸0.1、甘油2.8、淀粉醚0.5、邻苯二甲酸二辛酯7、纳米尼龙粉1.6、纳米碳化锆38、助剂4、适量水。
所述的助剂由下列重量份原料制成：聚乙烯醇18、石墨粉4、长石2、煤矸石6、丙烯酸2.8、烯丙基聚乙二醇3.8、过氧化苯甲酰1.9、二月桂酸二丁基锡0.3、六偏磷酸钠1、硫酸锌2、亚硒酸钠0.4、纳米级硅酸镁2，其制备方法是将长石、煤矸石粉碎至120-150目，加入石墨粉、硫酸锌搅拌混匀于710-820℃下煅烧2-3小时，水淬，然后再加入丙烯酸、烯丙基聚乙二醇、过氧化苯甲酰搅拌混匀，在70-90℃水浴温度下高速研磨浆料粒径至15μm以下，喷雾干燥成粉末，将制得的粉末与聚乙烯醇、六偏磷酸钠、纳米级硅酸镁及其他剩余成分混合，研磨1-2小时即得。
制作方法包括以下步骤：
（1）将多晶硅废料、凹凸棒土混匀放入煅烧炉中于750-880℃下煅烧2-3小时，用1-3‰的氯化钙溶液淬火，待温度降至40-60℃时粉碎至120-180目；
（2）取煤矸石、鹅卵石、龟纹石搅拌混匀粉碎至100-150目，加入氮化铝、纳米尼龙粉、硼酸于570-680℃下煅烧1-2小时，冷却至室温研磨30-40分钟，加入淀粉醚、邻苯二甲酸二辛酯高速研磨至浆料粒径20-30μm，喷雾干燥；
（3）将步骤（1）、（2）反应物料混匀，加水打浆制成固含量为50-60%的浆料，再加入其他剩余成分依此循环搅拌研磨8-10次，每次研磨2小时以上；
（4）将上述浆料注入模具中成型，经修坯、干燥、装炉于1850℃～2100℃烧结5-10小时，冷却出料。
使用本实施例生产的陶瓷喷嘴具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，经测试其致密度达98.4％以上，体积密度为3.36g/cm3，收缩率为17.36％。

Claims (2)

1.一种纳米碳化锆陶瓷喷嘴，其特征在于，由下列重量份的原料制成：多晶硅废料4-7、煤矸石1-2、鹅卵石6-12、龟纹石2.7-3.4、凹凸棒土2-4、氮化铝80-85、硼酸0.1-0.2、甘油2.8-4.5、淀粉醚0.2-0.5、邻苯二甲酸二辛酯7-9、纳米尼龙粉1.3-1.7、纳米碳化锆35-45、助剂3-4、适量水；所述的助剂由下列重量份原料制成：聚乙烯醇17-21、石墨粉3-5、长石2-4、煤矸石4-6、丙烯酸2.1-4.1、烯丙基聚乙二醇3.2-4.5、过氧化苯甲酰1.2-3.3、二月桂酸二丁基锡0.2-0.4、六偏磷酸钠1-2、硫酸锌2-3、亚硒酸钠0.4-0.8、纳米级硅酸镁2-4，其制备方法是将长石、煤矸石粉碎至120-150目，加入石墨粉、硫酸锌搅拌混匀于710-820℃下煅烧2-3小时，水淬，然后再加入丙烯酸、烯丙基聚乙二醇、过氧化苯甲酰搅拌混匀，在70-90℃水浴温度下高速研磨浆料粒径至15μm以下，喷雾干燥成粉末，将制得的粉末与聚乙烯醇、六偏磷酸钠、纳米级硅酸镁及其他剩余成分混合，研磨1-2小时即得。
2.根据权利要求1所述的一种纳米碳化锆陶瓷喷嘴的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将多晶硅废料、凹凸棒土混匀放入煅烧炉中于750-880℃下煅烧2-3小时，用1-3‰的氯化钙溶液淬火，待温度降至40-60℃时粉碎至120-180目；
（2）取煤矸石、鹅卵石、龟纹石搅拌混匀粉碎至100-150目，加入氮化铝、纳米尼龙粉、硼酸于570-680℃下煅烧1-2小时，冷却至室温研磨30-40分钟，加入淀粉醚、邻苯二甲酸二辛酯高速研磨至浆料粒径20-30μm，喷雾干燥；
（3）将步骤（1）、（2）反应物料混匀，加水打浆制成固含量为50-60%的浆料，再加入其他剩余成分依此循环搅拌研磨8-10次，每次研磨2小时以上；
（4）将上述浆料注入模具中成型，经修坯、干燥、装炉于1850℃～2100℃烧结5-10小时，冷却出料。
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