CN106588090A - 一种表面带多槽孔的陶瓷氧化铝承烧板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种表面带多槽孔的陶瓷氧化铝承烧板的制备方法，它的步骤是：先进行原料配制：将氧化铝陶瓷造粒粉、氧化铝粉、烧结助剂、3013 添加剂、碳粉、莰烯和粘结剂加入混料罐中并且加水制成固含量为60%‑65%的浆料共混2‑5小时，转速设定为100‑150r/min使之混合均匀；然后进行产品固化：将步骤一种制取的浆料注入塑料模具中，将浆料表面刮平，放入温度为40°C、湿度为70%的环境中养护10小时使浆料充分固化；最后进行干燥及烧结，即可得到表面带有多槽孔的陶瓷氧化铝承烧板；本发明通过改善原料及烧结工艺，制备了性价比合理、性能优良的刚玉高温抗热震承烧板,获得的承烧板在高温下使用不变形、抗热震性好。

Description

一种表面带多槽孔的陶瓷氧化铝承烧板的制备方法
技术领域
本发明涉及的是一种表面带多槽孔的陶瓷氧化铝承烧板的制备方法。
背景技术
表面带有孔的陶瓷通常是以耐火原料如氧化物粉体为骨料，添加外加剂经一定工艺成型后高温烧结得到的陶瓷材料，其结构特性是内部具有大量的贯通或半通过的微细气孔，且孔径可控。除具有耐高温、高压，耐酸碱腐蚀等特性外，还具有孔径均匀，透气性高等特点，因此可广泛应用于过滤、分离、布奇及消音领域，如石油化工行业中的液固、气固分离，精细酿造行业的无菌净化处理，环保行业中的高温烟气净化等。氧化铝陶瓷的成本比较低，相应的氧化铝微球—氧化铝板材及坩埚等承烧器具的成本也比较低，国内生产的用于工业的刚玉耐火材料，虽然耐腐蚀性满足要求，但是平均循环使用率不到10 次，抗热震性差，致使生产成本居高不下，生产效率偏低，企业利润偏低，浪费严重。高温氧化铝制品具有优良的高温化学稳定性广泛应用于陶瓷制品承烧。一些功能陶瓷领域为提高陶瓷粉料的塑性，主要采用加入有机物的方式；为了有利于烧成时这些有机物的排出，担负承烧作用的氧化铝制品不但需要具有较高的气孔率而且需要具有足够高的强度以保证使用。该类产品由于其对纯度、气孔率、强度等严格的要求，国内用户主要依赖进口，本发明针对以上问题提出了一种新的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供了一种表面带多槽孔的陶瓷氧化铝承烧板的制备方法，通过改善原料及烧结工艺，制备了性价比合理、性能优良的刚玉高温抗热震承烧板, 获得的承烧板在高温下使用不变形、抗热震性好。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种表面带多槽孔的陶瓷氧化铝承烧板的制备方法，包括以下步骤：
1、原料的配制：将氧化铝陶瓷造粒粉、氧化铝粉、烧结助剂、3013 添加剂、碳粉、莰烯和粘结剂加入混料罐中并且加水制成固含量为60%-65%的浆料共混2-5小时，转速设定为100-150r/min使之混合均匀，所述陶瓷造粒粉的粒度为1-50微米，氧化铝粉的纯度为80-95%；
2、产品固化：将步骤一所取的浆料注入塑料模具中，将浆料表面刮平，放入温度为40°C、湿度为70%的环境中养护10小时使浆料充分固化；
3、干燥及烧结：固化以后的浆料取出，放置在表面平整的刚玉承烧板上，放在真空冷冻干燥箱内干燥24小时，干燥完毕后以2°C /min的速度升温至1200°C，保温5小时，然后以4°/min的速度升温至1424°C,保温2小时，即得到表面带有孔槽的陶瓷氧化铝承烧板。
优选地，所述粒粉与氧化铝粉的质量比为（1-3）：（4-2）；所述烧结助剂加入量为氧化铝陶瓷造粒粉和氧化铝粉总重量的0.25-0.5% ；所述粘结剂的量为氧化铝陶瓷造粒粉和氧化铝粉总重量的4-5%；所述的烧结助剂为MgO- CaO-SiO2-Y2O3按（1-2）：1 ：（1-2）：1 的比例混合成的复合助剂；
优选地，所述3031添加剂占浆料总质量的1%-4%。
优选地，所述碳粉占浆料总质量的1%-2%。
本发明的有益效果为：本发明采用了氧化铝陶瓷造粒粉，因其形状规整，加入基质后粉料整体流动性提高，易于成型，且成型后坯体微观结构均匀，从而使抗热震性能大大提高，具有较高的孔隙率及通孔率，与不添加碳粉相比，孔隙率提升了10％ -15％，使其在对过滤性能要求较高的领域中具有较好的过滤性，进而能保证其使用性能。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本具体实施方式采用以下技术方案：
一种表面带多槽孔的陶瓷氧化铝承烧板的制备方法，其步骤如下：
先将氧化铝陶瓷造粒粉20份、氧化铝粉80份、烧结助剂0.3份、3013 添加剂3份、碳粉2份、莰烯2份和粘结剂5份加入混料罐中并且加水制成固含量为60%-65%的浆料共混2-5小时，转速设定为100-150r/min使之混合均匀，所述陶瓷造粒粉的粒度为1-50微米，氧化铝粉的纯度为80-95%；然后将混合后的浆料注入塑料模具中，将浆料表面刮平，放入温度为40°C、湿度为70%的环境中养护10小时使浆料充分固化；最后将固化以后的浆料取出，放置在表面平整的刚玉承烧板上，放在真空冷冻干燥箱内干燥24小时，干燥完毕后以2°C /min的速度升温至1200°C，保温5小时，然后以4°/min的速度升温至1424°C,保温2小时，即得到表面带有孔槽的陶瓷氧化铝承烧板。
本实施例中制得的承烧板的体积密度为3.5026g/cm³、抗弯强度为146.157MPa，1000℃保温30min 空冷条件下抗热震次数高达84 次。
传统耐火材料是加入刚玉砂以提高材料的抗热震性能，但由于砂形状不规则易在成型时造成拱桥、孔隙等缺陷，结构不均匀，这些缺陷在后续烧结中也无法去除，从而导致材料性能恶化，热震稳定性降低，材料使用可靠性大大变差，本具体实施方式不仅适用于过滤用氧化铝多孔陶瓷制备领域，而且广泛适用于对孔隙率及通孔率有较高要求的多孔陶瓷生产领域，该制备工艺流程简单，周期短，环境亲和性较好。
通过本具体实施方式得到的氧化铝多孔陶瓷有着较高的孔隙率及通孔率，与不添加碳粉相比，孔隙率提升了10％ -15％，使其在对过滤性能要求较高的领域中具有较好的过滤性，进而能保证其使用性能，并且本具体实施方式采用了氧化铝陶瓷造粒粉，因其形状规整，加入基质后粉料整体流动性提高，易于成型，且成型后坯体微观结构均匀，从而使抗热震性能大大提高。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种表面带多槽孔的陶瓷氧化铝承烧板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）、原料的配制：将氧化铝陶瓷造粒粉、氧化铝粉、烧结助剂、3013 添加剂、碳粉、莰烯和粘结剂加入混料罐中并且加水制成固含量为60%-65%的浆料共混2-5小时，转速设定为100-150r/min使之混合均匀，所述陶瓷造粒粉的粒度为1-50微米，氧化铝粉的纯度为80-95%；
（2）、产品固化：将步骤一种制取的浆料注入塑料模具中，将浆料表面刮平，放入温度为40°C、湿度为70%的环境中养护10小时使浆料充分固化；
（3）、干燥及烧结：固化以后的浆料取出，放置在表面平整的刚玉承烧板上，放在真空冷冻干燥箱内干燥24小时，干燥完毕后以2°C /min的速度升温至1200°C，保温5小时，然后以4°/min的速度升温至1424°C,保温2小时，即得到表面带有孔槽的陶瓷氧化铝承烧板。
2.根据权利要求1所述的一种表面带多槽孔的陶瓷氧化铝承烧板的制备方法，其特征在于：所述氧化铝陶瓷造粒粉与氧化铝粉的质量比为（1-3）：（4-2）。
3.根据权利要求1所述的一种表面带多槽孔的陶瓷氧化铝承烧板的制备方法，其特征在于：所述烧结助剂加入量为氧化铝陶瓷造粒粉和氧化铝粉总重量的0.25-0.5% 。
4.根据权利要求1所述的一种表面带多槽孔的陶瓷氧化铝承烧板的制备方法，其特征在于：所述粘结剂的量为氧化铝陶瓷造粒粉和氧化铝粉总重量的4-5%。
5.根据权利要求1所述的一种表面带多槽孔的陶瓷氧化铝承烧板的制备方法，其特征在于：所述的烧结助剂为MgO- CaO-SiO2-Y2O3按（1-2）：1 ：（1-2）：1 的比例混合成的复合助剂。
6.根据权利要求1所述的一种表面带多槽孔的陶瓷氧化铝承烧板的制备方法，其特征在于：所述3031添加剂占浆料总质量的1%-4%。
7.根据权利要求1所述的一种表面带多槽孔的陶瓷氧化铝承烧板的制备方法，其特征在于：所述碳粉占浆料总质量的1%-2%。
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