CN113105219A - 一种坩埚及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了坩埚，按质量份数计，包括以下组分：骨料：60‑70份；辅料：30‑40份；功能助剂：1‑5份；所述骨料包括刚玉颗粒及石英颗粒；所述辅料包括刚玉粉料、三氧化二铝粉料及高岭土，所述功能助剂包括结合剂及减水剂，该坩埚具有优异的高温抗折强度、高温荷重软化温度及高温热稳定性，能满足一次性坩埚的使用要求。

Description

一种坩埚及其制备方法
技术领域
本发明属于耐火材料技术领域，特别涉及一种坩埚及其制备方法。
背景技术
一次性坩埚又叫单次使用坩埚，其多用于精密铸造业，由于其是在高温下一次性使用，不会有合金交叉污染的风险，因此，铸件质量方面能得到大幅的改善。同时，一次性坩埚由于其特殊的使用方式，使得对其坩埚的高温抗折强度、高温荷重软化温度及高温热稳定性都具有较高的要求，现有的刚玉类或氧化镁类坩埚无法达到一次性坩埚的使用要求。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种坩埚及其制备方法，该坩埚具有优异的高温抗折强度、高温荷重软化温度及高温热稳定性，能满足一次性坩埚的使用要求。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种坩埚，按质量份数计，包括以下组分：骨料：60-70份；辅料：30-40份；功能助剂：1-5份；所述骨料包括刚玉颗粒及石英颗粒；所述辅料包括刚玉粉料、三氧化二铝粉料及高岭土，所述功能助剂包括结合剂及减水剂。
优选的，所述刚玉颗粒与石英颗粒的质量比为(3-4)：(6-7)。
优选的，所述刚玉颗粒与石英颗粒的细度为100-500目。
优选的，所述刚玉粉料及三氧化二铝粉料的质量比为：(2-4)：(1-3)。
优选的，所述刚玉粉料及三氧化二铝粉料的细度为500-1000目。
优选的，所述高岭土的粒径大小为0.5-2μm。
优选的，所述结合剂为阿拉伯树胶及聚乙烯醇中的至少一种。
优选的，所述减水剂为腐殖酸钠、木质素及水玻璃中的至少一种。
本发明的另一个目的在于提供一种上述坩埚的制备方法：
一种如上所述的坩埚的制备方法，包括以下步骤：
(1)共混球磨：将骨料、辅料、功能助剂及水加入球磨机中进行球磨；
(2)过筛：将浆料过50-150目筛；
(3)空心注浆成型：将浆料倒入石膏模具中，待浆料充满模具后，常温下，静置1-3h后，从石膏模具中倒出多余浆料；
(4)脱模：常温下，静置8-12h后脱模；
(5)烘干：180-200℃下烘干45-60h；
(6)烧成：1400-1600℃下烧制45-60h；
(7)冷却：室温下冷却72-100h；
(8)打磨，将坩埚内表面打磨光滑，即得。
优选的，所述步骤(1)中原料、研磨球及水的质量比为1：1：(0.2-0.25)。
优选的，所述步骤(6)中烧成的温度为1450-1550℃。
本发明的坩埚作为内衬坩埚配合外衬坩埚进行使用，在使用时，将内衬坩埚(即本发明的坩埚)放置在外衬坩埚中，再将合金放置在内衬坩埚中，通过感应电炉加热，使合金熔化成液态，再将内衬坩埚液态的合金浇注成型，然后换用新的内衬坩埚，如此重复进行操作，外衬坩埚为耐高温坩埚，由于外衬坩埚不与合金直接接触，其不会受到液态合金的冲刷，因此外衬坩埚能够重复多次使用，故无需重复铸炉，从而有效减少铸炉时间，提高工作效率，同时由于内衬坩埚是高温下一次性使用，因此可有效防止在合金中带入杂质，保证铸件质量，此外相比传统坩埚在使用时坩埚的侧壁靠感应电炉的支撑料支撑，本发明中由于内衬坩埚外侧壁与外衬坩埚内侧壁之间存在数毫米的间隙，使得内衬坩埚侧壁没有外部支撑，这样对内衬坩埚的高温抗折强度、高温荷重软化温度及高温热稳定性都具有更高的要求。
本发明的坩埚使用空心注浆成型的方式进行成型，在将浆料充满石膏模具后，靠近石膏模具内壁的浆料中的水分被石膏慢慢吸走，浆料慢慢干燥成型，静置1-3h后，从石膏模具中倒出多余的浆料，形成坩埚的容纳腔，再静置8-12h后脱模，可保证最终坩埚成型后的致密度，保证坩埚内无气泡和气孔。
本发明的有益效果是：本发明的坩埚具有优异的高温抗折强度、高温荷重软化温度及高温热稳定性，其高温抗折强度(1500℃，30min)能达到33Mpa以上，最高能达到52.6Mpa，其高温荷重软化温度(0.5Mpa)能达到1700℃及以上，最高能达到1800℃，其高温热稳定性(1100℃，空气冷)冷热循环能达到65次及以上，最高能达到80次，其在一次性使用时，即使侧壁没有外部支撑，也不会出现开裂及内壁剥落情况，能满足精密铸造业的高标准要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1：
一种坩埚，按质量份数计，由以下组分组成：刚玉颗粒：25份；石英颗粒：35份；刚玉粉料15份；三氧化二铝粉料：10份；高岭土：1份；阿拉伯树胶：1份；水玻璃：0.1份；木质素：0.2份。其中刚玉颗粒与石英颗粒的细度为100目，刚玉粉料及三氧化二铝粉料的细度为800目，高岭土的粒径大小为0.5μm。
上述坩埚的制备方法，包括以下步骤：
(1)共混球磨：将刚玉颗粒、石英颗粒、刚玉粉料、三氧化二铝粉料、高岭土、阿拉伯树胶、水玻璃、木质素及17.46份水加入球磨机中进行球磨，料、研磨球及水的质量比为1：1：0.2；
(2)过筛：将浆料过100目筛；
(3)空心注浆成型：将浆料倒入石膏模具中，待浆料充满模具后，常温下，静置1h后，从石膏模具中倒出多余浆料；
(4)成模后脱模：常温下，静置12h后脱模；
(5)烘干：200℃下烘干48h；
(6)烧成：1550℃下烧制48h；
(7)冷却：室温下冷却72h；
(8)打磨，将坩埚内表面打磨光滑，即得。
实施例2：
一种坩埚，按质量份数计，由以下组分组成：刚玉颗粒：30份；石英颗粒：40份；刚玉粉料20份；三氧化二铝粉料：12份；高岭土：3份；阿拉伯树胶：3份；腐殖酸钠：0.2份，木质素：0.2份。其中刚玉颗粒与石英颗粒的细度为500目，刚玉粉料及三氧化二铝粉料的细度为800目，高岭土的粒径大小为2μm。
上述坩埚的制备方法，包括以下步骤：
(1)共混球磨：将刚玉颗粒、石英颗粒、刚玉粉料、三氧化二铝粉料、高岭土、阿拉伯树胶、腐殖酸钠、木质素及27.1份水加入球磨机中进行球磨，料、研磨球及水的质量比为1：1：0.25；
(2)过筛：将浆料过100目筛；
(3)空心注浆成型：将浆料倒入石膏模具中，待浆料充满模具后，常温下，静置3h后，从石膏模具中倒出多余浆料；
(4)成模后脱模：常温下，静置8h后脱模；
(5)烘干：180℃下烘干60h；
(6)烧成：1400℃下烧制60h；
(7)冷却：室温下冷却100h；
(8)打磨，将坩埚内表面打磨光滑，即得。
实施例3：
一种坩埚，按质量份数计，由以下组分组成：刚玉颗粒：26份；石英颗粒：39份；刚玉粉料17份；三氧化二铝粉料：11份；高岭土：2份；阿拉伯树胶：2份；腐殖酸钠：0.2份。其中刚玉颗粒与石英颗粒的细度为325目，刚玉粉料及三氧化二铝粉料的细度为1000目，高岭土的粒径大小为1.5μm。
上述坩埚的制备方法，包括以下步骤：
(1)共混球磨：将刚玉颗粒、石英颗粒、刚玉粉料、三氧化二铝粉料、高岭土、阿拉伯树胶、腐殖酸钠及21.38份水加入球磨机中进行球磨，料、研磨球及水的质量比为1：1：0.22；
(2)过筛：将浆料过100目筛；
(3)空心注浆成型：将浆料倒入石膏模具中，待浆料充满模具后，常温下，静置2h后，从石膏模具中倒出多余浆料；
(4)成模后脱模：常温下，静置10h后脱模；
(5)烘干：190℃下烘干48h；
(6)烧成：1500℃下烧制48h；
(7)冷却：室温下冷却72h；
(8)打磨，将坩埚内表面打磨光滑，即得。
实施例4：
一种坩埚，按质量份数计，由以下组分组成：刚玉颗粒：25.5份；石英颗粒：38.5份；刚玉粉料16份；三氧化二铝粉料：11份；高岭土：3份；阿拉伯树胶：2份；聚乙烯醇：0.1份、腐殖酸钠：0.1份。其中刚玉颗粒与石英颗粒的细度为325目，刚玉粉料及三氧化二铝粉料的细度为1000目，高岭土的粒径大小为1.5μm。
上述坩埚的制备方法，包括以下步骤：
(1)共混球磨：将刚玉颗粒、石英颗粒、刚玉粉料、三氧化二铝粉料、高岭土、阿拉伯树胶、聚乙烯醇、腐殖酸钠及21.16份水加入球磨机中进行球磨，料、研磨球及水的质量比为1：1：0.22；
(2)过筛：将浆料过100目筛；
(3)空心注浆成型：将浆料倒入石膏模具中，待浆料充满模具后，常温下，静置2h后，从石膏模具中倒出多余浆料；
(4)成模后脱模：常温下，静置10h后脱模；
(5)烘干：190℃下烘干48h；
(6)烧成：1500℃下烧制48h；
(7)冷却：室温下冷却72h；
(8)打磨，将坩埚内表面打磨光滑，即得。
实施例5：
一种坩埚，按质量份数计，由以下组分组成：刚玉颗粒：25.5份；石英颗粒：25.5份；刚玉粉料16份；三氧化二铝粉料：11份；高岭土：3份；阿拉伯树胶：2份；聚乙烯醇：0.1份、腐殖酸钠：0.1份。其中刚玉颗粒与石英颗粒的细度为325目，刚玉粉料及三氧化二铝粉料的细度为1000目，高岭土的粒径大小为1.5μm。
上述坩埚的制备方法，包括以下步骤：
(1)共混球磨：将刚玉颗粒、石英颗粒、刚玉粉料、三氧化二铝粉料、高岭土、阿拉伯树胶、聚乙烯醇、腐殖酸钠及18.30份水加入球磨机中进行球磨，料、研磨球及水的质量比为1：1：0.22；
(2)过筛：将浆料过100目筛；
(3)空心注浆成型：将浆料倒入石膏模具中，待浆料充满模具后，常温下，静置2h后，从石膏模具中倒出多余浆料；
(4)成模后脱模：常温下，静置10h后脱模；
(5)烘干：190℃下烘干48h；
(6)烧成：1500℃下烧制48h；
(7)冷却：室温下冷却72h；
(8)打磨，将坩埚内表面打磨光滑，即得。
实施例6：
一种坩埚，按质量份数计，由以下组分组成：刚玉颗粒：25.5份；石英颗粒：38.5份；刚玉粉料10份；三氧化二铝粉料：20份；高岭土：3份；阿拉伯树胶：2份；腐殖酸钠：0.1份；聚乙烯醇：0.1份。其中刚玉颗粒与石英颗粒的细度为325目，刚玉粉料及三氧化二铝粉料的细度为1000目，高岭土的粒径大小为1.5μm。
上述坩埚的制备方法，包括以下步骤：
(1)共混球磨：将刚玉颗粒、石英颗粒、刚玉粉料、三氧化二铝粉料、高岭土、阿拉伯树胶、腐殖酸钠、聚乙烯醇及21.82份水加入球磨机中进行球磨，料、研磨球及水的质量比为1：1：0.22；
(2)过筛：将浆料过100目筛；
(3)空心注浆成型：将浆料倒入石膏模具中，待浆料充满模具后，常温下，静置2h后，从石膏模具中倒出多余浆料；
(4)成模后脱模：常温下，静置10h后脱模；
(5)烘干：190℃下烘干48h；
(6)烧成：1500℃下烧制48h；
(7)冷却：室温下冷却72h；
(8)打磨，将坩埚内表面打磨光滑，即得。
实施例7：
一种坩埚，按质量份数计，由以下组分组成：刚玉颗粒：25.5份；石英颗粒：38.5份；刚玉粉料12份；三氧化二铝粉料：20份；高岭土：3份；阿拉伯树胶：2份；聚乙烯醇：0.1份、腐殖酸钠：0.1份。其中刚玉颗粒与石英颗粒的细度为325目，刚玉粉料及三氧化二铝粉料的细度为1000目，高岭土的粒径大小为1.5μm。
上述坩埚的制备方法，包括以下步骤：
(1)共混球磨：将刚玉颗粒、石英颗粒、刚玉粉料、三氧化二铝粉料、高岭土、阿拉伯树胶、聚乙烯醇、腐殖酸钠及22.26份水加入球磨机中进行球磨，料、研磨球及水的质量比为1：1：0.22；
(2)过筛：将浆料过100目筛；
(3)空心注浆成型：将浆料倒入石膏模具中，待浆料充满模具后，常温下，静置2h后，从石膏模具中倒出多余浆料；
(4)成模后脱模：常温下，静置10h后脱模；
(5)烘干：190℃下烘干48h；
(6)烧成：1500℃下烧制48h；
(7)冷却：室温下冷却72h；
(8)打磨，将坩埚内表面打磨光滑，即得。
实施例8：
一种坩埚，按质量份数计，由以下组分组成：刚玉颗粒：26份；石英颗粒：39份；刚玉粉料17份；三氧化二铝粉料：11份；高岭土：2份；阿拉伯树胶：2份；腐殖酸钠：0.2份。其中刚玉颗粒与石英颗粒的细度为325目，刚玉粉料及三氧化二铝粉料的细度为1000目，高岭土的粒径大小为1.5μm。
上述坩埚的制备方法，包括以下步骤：
(1)共混球磨：将刚玉颗粒、石英颗粒、刚玉粉料、三氧化二铝粉料、高岭土、阿拉伯树胶、腐殖酸钠及21.38份水加入球磨机中进行球磨，料、研磨球及水的质量比为1：1：0.22；
(2)过筛：将浆料过100目筛；
(3)空心注浆成型：将浆料倒入石膏模具中，待浆料充满模具后，常温下，静置2h后，从石膏模具中倒出多余浆料；
(4)成模后脱模：常温下，静置10h后脱模；
(5)烘干：190℃下烘干48h；
(6)烧成：1510℃下烧制48h；
(7)冷却：室温下冷却72h；
(8)打磨，将坩埚内表面打磨光滑，即得。
实施例9：
一种坩埚，按质量份数计，由以下组分组成：刚玉颗粒：26份；石英颗粒：39份；刚玉粉料17份；三氧化二铝粉料：11份；高岭土：2份；阿拉伯树胶：2份；腐殖酸钠：0.2份。其中刚玉颗粒与石英颗粒的细度为325目，刚玉粉料及三氧化二铝粉料的细度为1000目，高岭土的粒径大小为1.5μm。
上述坩埚的制备方法，包括以下步骤：
(1)共混球磨：将刚玉颗粒、石英颗粒、刚玉粉料、三氧化二铝粉料、高岭土、阿拉伯树胶、腐殖酸钠及21.38份水加入球磨机中进行球磨，料、研磨球及水的质量比为1：1：0.22；
(2)过筛：将浆料过100目筛；
(3)空心注浆成型：将浆料倒入石膏模具中，待浆料充满模具后，常温下，静置2h后，从石膏模具中倒出多余浆料；
(4)成模后脱模：常温下，静置10h后脱模；
(5)烘干：190℃下烘干48h；
(6)烧成：1490℃下烧制48h；
(7)冷却：室温下冷却72h；
(8)打磨，将坩埚内表面打磨光滑，即得。
试验例：
分别测试实施例1-9的坩埚的高温抗折强度、高温荷重软化温度及高温热稳定性，测试结果见表1。
表1：
Figure BDA0003000399770000081
由表1可知，本发明的坩埚具有优异的高温抗折强度、高温荷重软化温度及高温热稳定性，其高温抗折强度(1500℃，30min)能达到33Mpa以上，最高能达到52.6Mpa，其高温荷重软化温度(0.5Mpa)能达到1700℃及以上，最高能达到1800℃，其高温热稳定性(1100℃，空气冷)冷热循环能达到65次及以上，最高能达到80次。
同时对比实施例4与实施例5可知，当其他组分相同时，刚玉颗粒与石英颗粒的质量比为(3-4)：(6-7)时，最终制得的坩埚具有更好的高温性能。
对比实施例4与实施例6-7可知，当其他组分相同时，刚玉粉料及三氧化二铝粉料的质量比为：(2-4)：(1-3)时，最终制得的坩埚具有更好的高温性能。
对比实施例3与实施例8-9可知，当组分相同时，步骤(6)中烧成温度为1500℃时，可保证最终制得的坩埚具有更好的高温性能。
分别使用实施例1-9的坩埚作为一次性内衬坩埚放置在外衬坩埚中熔解合金，其中外衬坩埚为氧化铝坩埚，内衬坩埚外侧壁与外衬坩埚内侧壁之间存在2-3mm的间隙，升温至1650℃后保持温度20min，再将内衬坩埚液态的合金浇注成型，观察内衬坩埚开裂及内壁剥落情况，测试结果见表2。
表2：
实施例 1 2 3 4 5 6 7 8 9
是否开裂 无开裂 无开裂 无开裂 无开裂 无开裂 无开裂 无开裂 无开裂 无开裂
内壁有无剥落 无剥落 无剥落 无剥落 无剥落 无剥落 无剥落 无剥落 无剥落 无剥落
由表2可知，本发明的坩埚在一次性使用时，即使侧壁没有外部支撑，也不会出现开裂及内壁剥落情况，能满足精密铸造业的高标准要求。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种坩埚，其特征在于：按质量份数计，包括以下组分：
骨料：60-70份；辅料：30-40份；功能助剂：1-5份；所述骨料包括刚玉颗粒及石英颗粒；所述辅料包括刚玉粉料、三氧化二铝粉料及高岭土，所述功能助剂包括结合剂及减水剂。
2.根据权利要求1所述的一种坩埚，其特征在于：所述刚玉颗粒与石英颗粒的质量比为(3-4)：(6-7)。
3.根据权利要求1所述的一种坩埚，其特征在于：所述刚玉颗粒与石英颗粒的细度为100-500目。
4.根据权利要求1所述的一种坩埚，其特征在于：所述刚玉粉料及三氧化二铝粉料的质量比为：(2-4)：(1-3)。
5.根据权利要求1所述的一种坩埚，其特征在于：所述刚玉粉料及三氧化二铝粉料的细度为500-1000目。
6.根据权利要求1所述的一种坩埚，其特征在于：所述结合剂为阿拉伯树胶及聚乙烯醇中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种坩埚，其特征在于：所述减水剂为腐殖酸钠、木质素及水玻璃中的至少一种。
8.一种如权利要求1至7任一项所述坩埚的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)共混球磨：将骨料、辅料、功能助剂及水加入球磨机中进行球磨；
(2)过筛：将浆料过50-150目筛；
(3)空心注浆成型：将浆料倒入石膏模具中，待浆料充满模具后，常温下，静置1-3h后，从石膏模具中倒出多余浆料；
(4)脱模：常温下，静置8-12h后脱模；
(5)烘干：180-200℃下烘干45-60h；
(6)烧成：1400-1600℃下烧制45-60h；
(7)冷却：室温下冷却72-100h；
(8)打磨，将坩埚内表面打磨光滑，即得。
9.根据权利要求8所述的一种坩埚的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中原料、研磨球及水的质量比为1：1：(0.2-0.25)。
10.根据权利要求8所述的一种坩埚的制备方法，其特征在于：所述步骤(6)中烧成的温度为1450-1550℃。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116177999A (zh) * 2022-12-16 2023-05-30 中航装甲科技有限公司 一种高温合金熔炼用氧化铝坩埚及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011213515A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Covalent Materials Corp 溶融用ルツボとその製造方法
CN103030413A (zh) * 2013-01-07 2013-04-10 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 一种刚玉莫来石坩埚的制备方法
CN108164256A (zh) * 2017-12-28 2018-06-15 中山市华山特种陶瓷有限公司 一种铬刚玉尖晶石坩埚及其制备方法
CN110078484A (zh) * 2019-05-17 2019-08-02 山东工业职业学院 一种刚玉莫来石坩埚及其制备方法
CN110590365A (zh) * 2019-10-28 2019-12-20 丘宁 一种坩埚用耐高温材料的制备方法
CN110590343A (zh) * 2019-10-10 2019-12-20 山东铭特陶瓷材料有限公司 一种浇注成型的方坩埚及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011213515A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Covalent Materials Corp 溶融用ルツボとその製造方法
CN103030413A (zh) * 2013-01-07 2013-04-10 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 一种刚玉莫来石坩埚的制备方法
CN108164256A (zh) * 2017-12-28 2018-06-15 中山市华山特种陶瓷有限公司 一种铬刚玉尖晶石坩埚及其制备方法
CN110078484A (zh) * 2019-05-17 2019-08-02 山东工业职业学院 一种刚玉莫来石坩埚及其制备方法
CN110590343A (zh) * 2019-10-10 2019-12-20 山东铭特陶瓷材料有限公司 一种浇注成型的方坩埚及其制备方法
CN110590365A (zh) * 2019-10-28 2019-12-20 丘宁 一种坩埚用耐高温材料的制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116177999A (zh) * 2022-12-16 2023-05-30 中航装甲科技有限公司 一种高温合金熔炼用氧化铝坩埚及其制备方法

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