CN113295003B - 一种质轻低成本的陶瓷承烧窑具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种质轻低成本的陶瓷承烧窑具,涉及耐火材料技术领域。本发明公开的质轻低成本的陶瓷承烧窑具是由底板、面板和粘结层组成,所述面板为莫来石坯料,所述莫来石坯料的厚度为2~6mm,所述底板为反应烧结碳化硅坯料,所述反应烧结碳化硅坯料的厚度为2~15mm,所述莫来石坯料与所述反应烧结碳化硅坯料间通过粘结层来烧结固定成一体,所述粘结层是由复合粘结剂组成。本发明提供的陶瓷承烧窑具,具有质轻、高强度和低成本的特点,其使用温度高,并且具有优异的高抗热震性、高温抗氧化性和耐热冲击性能,使用寿命较长,该承烧窑具还具有优良的吸水性,避免陶瓷制品烧结过程中产生缺陷。
Description
技术领域
本发明属于耐火材料技术领域,尤其涉及一种质轻低成本的陶瓷承烧窑具。
背景技术
窑具是一种高级耐火材料,是用耐火土制成的在焙烧过程中对坯件起间隔、支托、承垫、保护等作用的器具,其质量好坏为烧成制品的质量、生产成本有着直接的影响。随着磁性材料、电子陶瓷等新型功能陶瓷的迅速发展,对窑具的品质要求也越来越高,而窑具属于消耗品,则要求窑具的材料应具备较高的耐火度、良好的热稳定性,较高的常温和高温强度,必须经受的起制品及窑具本身的负荷,良好的导热性、低蓄热性、抗热震性和抗氧化性能。目前的窑具材料主要有碳化硅、堇青石、堇青石莫来石、莫来石、莫来石刚玉、熔融石英、钛酸铝、钛酸铝莫来石等材质,其中以碳化硅质和莫来石质窑具的研究和使用最为广泛。
碳化硅质窑具与熔融石英质等其他窑具制品相比,碳化硅质窑具的热膨胀系数小,尤其是其热导率高,热震稳定性好,而且在高温下不产生形变。但与其他氧化物高温窑具相比,碳化硅质窑具的高温氧化性问题突出,高温氧化产物方石英会发生体积膨胀,使窑具结构疏松,以致产生裂纹而直接影响窑具的使用寿命和质量。而反应烧结碳化硅(SiSiC)继承了碳化硅的优点,自身又有低烧结温度、高致密度等优点,适于制备大尺寸、复杂形状陶瓷构件。目前在碳化硅质窑具材料中,反应烧结碳化硅的抗氧化性最好,且具有良好的耐磨性和导热性,但也存在一些问题:由于反应烧结碳化硅中存在游离硅,若使用温度接近或高于1410℃,其断裂强度将会因游离硅的软化或熔化而降低。另外SiSiC的生产成本高,且制品皮料置于SiSiC窑具上,因坯料中水份含量较多,在烧结过程中水份蒸发到制品底面,但SiSiC窑具不吸水,只能利用现有的透水孔将水排出,但还是会在制品与SiSiC窑具的接触面形成水渍印或缺陷,需对其进行后处理,影响美观,从而进一步增加了生产成本。
莫来石质窑具因其优异的高温强度、抗热震性和耐化学腐蚀性,并且原料丰富,性价比高,被广泛应用于高温窑具,然而实际装备过程中,其烧结温度接近1600℃,且保温时间长,需要较高的生产成本。现有的莫来石质窑具仍存在一些问题,如热震稳定性差,服役周期短,高温易受侵蚀等问题,严重影响了企业生产的效率和产品质量的进一步提升。陶瓷生产过程的全自动化、快速烧成工艺的普及以及产品生产的周期大大缩短等因素,则要求莫来石窑具具有更好的强度和更好的抗热震性。为保证莫来石窑具的使用寿命和强度,现有莫来石窑具较厚,增加了莫来石窑具的重量,从而增加了生产成本和强度。
发明内容
本发明的目的是提供一种陶瓷承烧窑具,具有质轻、高强度和低成本的特点,其使用温度高,并且具有优异的高抗热震性、高温抗氧化性和耐热冲击性能,使用寿命较长,该承烧窑具还具有优良的吸水性,避免陶瓷制品烧结过程中产生缺陷。
为了实现本发明的目的,本发明提供了一种质轻低成本的陶瓷承烧窑具,该承烧窑具是由底板、面板和粘结层组成,所述面板为莫来石坯料,所述莫来石坯料的厚度为2~6mm,所述底板为反应烧结碳化硅坯料,所述反应烧结碳化硅坯料的厚度为2~15mm,所述莫来石坯料与所述反应烧结碳化硅坯料间通过粘结层来烧结固定成一体,所述粘结层是由复合粘结剂组成。反应烧结碳化硅坯料能完全覆盖莫来石坯料,即莫来石坯料的面积小于或等于反应烧结碳化硅坯料。
所述承烧窑具的制备方法包括以下步骤:
(1)配备莫来石坯料和反应烧结碳化硅坯料,并使两种坯料在同一烧成温度下完好烧结;
(2)将莫来石坯料和反应烧结碳化硅坯料的表面均用无水乙醇进行超声清洗,然后将复合粘结剂均匀地涂覆在莫来石坯料的下表面,涂覆厚度为20~30μm,再将反应烧结碳化硅坯料与莫来石坯料的下表面贴合成一体的坯体,机压成型,成型压力设置为15~20MPa;
(3)将上述坯体于120~150℃下保温15h,然后将坯体表面用无水乙醇进行超声清洗,坯体表面的复合粘结剂清洗干净,再于80℃下干燥2h;
(4)将上述干燥后的坯体置于高温窑炉中,于1420~1480℃下保温5~8h,即可。
进一步的,所述复合粘结剂是由以下重量份数的原料复配而成,该原料组成为:聚碳硅烷10~20份、钛酸铝15~30份、硅溶胶30~50份、氧化镁5~10份和聚乙烯醇5~20份。
进一步的,所述反应烧结碳化硅坯料由以下重量份数的原料组成:反应烧结碳化硅80-90份、氧化铝3-6份、氧化钇3-5份、水玻璃2-4份、有机粘结剂2-5份和水30-50份;
其制备方法为:将反应烧结碳化硅坯料的各组分按重量份数备料;将反应烧结碳化硅、氧化铝、氧化钇在混料机中混合均匀,球磨,制得混合料的粒径≤0.5mm,再往混合料中加入水玻璃、有机粘结剂和水,混合搅拌均匀;然后进行密封处理,静置24h后放入挤压成型模具中,挤压成型,干燥,干燥后含水量≤1%,即得所述反应烧结碳化硅坯料。
进一步的,所述有机粘结剂为甲基纤维素和聚乙烯醇的组合物,其质量比为3:1。
进一步的,所述莫来石坯料由以下重量份数的原料组成:莫来石55~70份、高岭土10~15份、硅溶胶8~15份、氧化铝3~5份、碳酸钾2~4份、氧化钇1~3份、粘结剂3~5份和水20~40份;
其制备方法为:将莫来石坯料的各组分按重量份数备料;将莫来石、高岭土、氧化铝、碳酸钾、氧化钇在混料机中混合均匀,球磨,制得混合料的粒径≤0.5mm,再往混合料中加入硅溶胶、粘结剂和水,混合搅拌均匀;然后进行密封处理,静置24h后放入挤压成型模具中,挤压成型,干燥,干燥后含水量≤1%,即得所述莫来石坯料。
进一步的,所述粘结剂为纸浆废液和聚乙烯醇的组合物,其质量比为2.4:1。
本发明取得了以下有益效果:
1、本发明的陶瓷承烧窑具采用上下两层结构,底板采用SiSiC坯料,给窑具提供高强度、高韧性,提高整体的使用寿命,使其不与制品坯料接触,降低了陶瓷制品的缺陷率,减少加工步骤,降低成本;面板采用莫来石坯料,其具有优异的吸水性和高温氧化性,制品坯料在高温烧结过程中,能迅速吸收蒸发出来的水份,使制品接触面不产生缺陷,提高了产品的生成效率。
2、本发明的陶瓷承烧窑具的总厚度比普通窑具的薄,上下两层胶结成一体,使用较薄的厚度,就能提供现有窑具所需的高硬度、高韧性,并能保证本发明的窑具具有优异的高温氧化性、高热震性和稳定性;本发明的陶瓷承烧窑具较薄,使其具有较轻的质量,减少了原料成本。
3、本发明的复合粘结剂是由聚碳硅烷、钛酸铝、硅溶胶、氧化镁和聚乙烯醇复合而成,该复合组分作为粘结层,可在高温条件下,与底板组分和面板的各组分反应,从而提高了底板和面板之间粘结效果,使其在使用过程中不易脱落,提高了本发明的使用寿命。钛酸铝在高温条件下热分解成Al2O3和TiO2,使Al2O3可与粘结层、面板层和底板层中的金属氧化物形成液相,产生迁移和扩散,使各层间产生界面结合力,提高了底板和面板间的结合力;聚碳硅烷和聚乙烯醇在高温下热分解,为SiSiC中的游离硅提供C或O,高温反应生成SiC和SiO2,减少SiSiC中的游离硅,提高SiSiC的使用温度的同时,也提高了底板层的致密度和强度,提高了底板和面板的界面结合力,使底板和面板间具有优异的封接效果。硅溶胶的加入,提高了各组分的粘结效果。
4、本发明的底板和面板间采用粘结层来胶结成一体,该粘结层是由复合粘结剂高温烧结而成,该复合粘结剂在高温烧结过程中,可与底板和面板中的部分组分之间形成液相,产生迁移和扩散,从而使底板和面板之间产生界面结合力,使底板和面板间能有效的结合成一体,提高了底板和面板间的致密性,使底板和面板间具有优异的封接效果,进一步提高了本发明的耐冲击强度。
5、本发明的莫来石坯料具有优异的吸水性、高强度和抗热震性。氧化钇在烧结过程中能促进莫来石生长,在莫来石晶核刚形成时,可使莫来石晶核迅速增长,提高了莫来石坯料的强度;且氧化钇在高温烧结过程中,可与莫来石坯料的氧化铝和粘结层的钛酸铝热分解出的氧化铝形成液相,在提高莫来石坯料致密度的同时,也提高了与SiSiC坯料之间的封接效果。硅溶胶的加入,可使莫来石坯料的烧结温度降低,使其在1420~1480℃温度下烧结,仍能具有优异的强度和韧性。碳酸钾目的在于消除方石英,形成无定型的玻璃相,使莫来石晶体形成网状结构,提高莫来石坯料的强度和热震性稳定性。
6、本发明SiSiC坯料中加入水玻璃,提高了SiSiC坯料的断裂强度和高温使用性能,其使用温度可达到1500℃。氧化钇在高温烧结过程中,可与SiSiC坯料的氧化铝和粘结层的钛酸铝热分解出的氧化铝形成液相,在提高SiSiC坯料致密度的同时,也提高了与莫来石坯料之间的封接效果。
7、本发明通过调对SiSiC坯料和莫来石坯料的组分,使两者的烧结温度相近,保持在1420-1480℃之间,不会造成过烧或生烧的现象。
8、本发明的制备方法简单,成品质轻,且生成成本较低,同时具有优异的高抗热震性、高温抗氧化性和耐热冲击性能,还具有优良的吸水性,避免陶瓷制品烧结过程中产生缺陷。本发明将两种不同材质的窑具结合在一起,扬长避短,且莫来石坯料与SiSiC坯料的线膨胀系数相近,从而提高了本发明的抗热震稳定性,延长了本发明的使用寿命。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的质轻低成本的陶瓷承烧窑具,该承烧窑具是由底板、面板和粘结层组成,面板为莫来石坯料,莫来石坯料的厚度为2~6mm,底板为反应烧结碳化硅坯料,反应烧结碳化硅坯料的厚度为2~15mm,莫来石坯料与反应烧结碳化硅坯料间通过粘结层来烧结固定成一体,粘结层是由复合粘结剂组成。该反应烧结碳化硅坯料能完全覆盖莫来石坯料,即莫来石坯料的面积小于或等于反应烧结碳化硅坯料。
本发明陶瓷承烧窑具的制备方法包括以下步骤:
(1)配备莫来石坯料和反应烧结碳化硅坯料,并使两种坯料在同一烧成温度下完好烧结。
(2)将莫来石坯料和反应烧结碳化硅坯料的表面均用无水乙醇进行超声清洗,然后将复合粘结剂均匀地涂覆在莫来石坯料的下表面,涂覆厚度为20~30μm,再将反应烧结碳化硅坯料与莫来石坯料的下表面贴合成一体的坯体,机压成型,成型压力设置为15~20MPa。
(3)将上述坯体于120~150℃下保温15h,然后将坯体表面用无水乙醇进行超声清洗,坯体表面的复合粘结剂清洗干净,再于80℃下干燥2h。
(4)将上述干燥后的坯体置于高温窑炉中,于1420~1480℃下保温5~8h,即可。
下面结合具体实施例对本发明的莫来石坯料、反应烧结碳化硅坯料质和复合粘结剂予以说明。
实施例1:
本发明的质轻低成本的陶瓷承烧窑具,该承烧窑具是由底板、面板和粘结层组成,面板为莫来石坯料,底板为反应烧结碳化硅坯料,粘结层是由复合粘结剂组成。
该复合粘结剂是由以下重量份数的原料复配而成,该原料组成为:聚碳硅烷10份、钛酸铝30份、硅溶胶50份、氧化镁5份和聚乙烯醇5份。
该反应烧结碳化硅坯料由以下重量份数的原料组成:反应烧结碳化硅80份、氧化铝6份、氧化钇5份、水玻璃4份、有机粘结剂5份和水30份,其制备方法为:将反应烧结碳化硅坯料的各组分按重量份数备料;将反应烧结碳化硅、氧化铝、氧化钇在混料机中混合均匀,球磨,制得混合料的粒径≤0.5mm,再往混合料中加入水玻璃、有机粘结剂和水,混合搅拌均匀;然后进行密封处理,静置24h后放入挤压成型模具中,挤压成型,干燥,干燥后含水量≤1%,即得反应烧结碳化硅坯料。其中,有机粘结剂为甲基纤维素和聚乙烯醇的组合物,其质量比为3:1。
该莫来石坯料由以下重量份数的原料组成:莫来石55份、高岭土15份、硅溶胶15份、氧化铝5份、碳酸钾2份、氧化钇3份、粘结剂5份和水20份,其制备方法为:将莫来石坯料的各组分按重量份数备料;将莫来石、高岭土、氧化铝、碳酸钾、氧化钇在混料机中混合均匀,球磨,制得混合料的粒径≤0.5mm,再往混合料中加入硅溶胶、粘结剂和水,混合搅拌均匀;然后进行密封处理,静置24h后放入挤压成型模具中,挤压成型,干燥,干燥后含水量≤1%,即得莫来石坯料。其中,粘结剂为纸浆废液和聚乙烯醇的组合物,其质量比为2.4:1。
本实施例1的莫来石坯料的厚度为2mm,底板为反应烧结碳化硅坯料,反应烧结碳化硅坯料的厚度为10mm,粘结层的涂覆厚度为20μm。经测试,本实施例制品的性能指标为:常温耐压强度123MPa,常温抗折强度109MPa,热震稳定性100℃水冷43次,安全使用温度≥1400℃。
实施例2:
本发明的质轻低成本的陶瓷承烧窑具,该承烧窑具是由底板、面板和粘结层组成,面板为莫来石坯料,底板为反应烧结碳化硅坯料,粘结层是由复合粘结剂组成。
该复合粘结剂是由以下重量份数的原料复配而成,该原料组成为:聚碳硅烷20份、钛酸铝20份、硅溶胶30份、氧化镁10份和聚乙烯醇20份。
该反应烧结碳化硅坯料由以下重量份数的原料组成:反应烧结碳化硅90份、氧化铝3份、氧化钇3份、水玻璃2份、有机粘结剂2份和水50份,其制备方法为:将反应烧结碳化硅坯料的各组分按重量份数备料;将反应烧结碳化硅、氧化铝、氧化钇在混料机中混合均匀,球磨,制得混合料的粒径≤0.5mm,再往混合料中加入水玻璃、有机粘结剂和水,混合搅拌均匀;然后进行密封处理,静置24h后放入挤压成型模具中,挤压成型,干燥,干燥后含水量≤1%,即得反应烧结碳化硅坯料。其中,有机粘结剂为甲基纤维素和聚乙烯醇的组合物,其质量比为3:1。
该莫来石坯料由以下重量份数的原料组成:莫来石70份、高岭土10份、硅溶胶8份、氧化铝3份、碳酸钾4份、氧化钇2份、粘结剂3份和水40份,其制备方法为:将莫来石坯料的各组分按重量份数备料;将莫来石、高岭土、氧化铝、碳酸钾、氧化钇在混料机中混合均匀,球磨,制得混合料的粒径≤0.5mm,再往混合料中加入硅溶胶、粘结剂和水,混合搅拌均匀;然后进行密封处理,静置24h后放入挤压成型模具中,挤压成型,干燥,干燥后含水量≤1%,即得莫来石坯料。其中,粘结剂为纸浆废液和聚乙烯醇的组合物,其质量比为2.4:1。
本实施例2的莫来石坯料的厚度为3mm,底板为反应烧结碳化硅坯料,反应烧结碳化硅坯料的厚度为15mm,粘结层的涂覆厚度为30μm。经测试,本实施例制品的性能指标为:常温耐压强度139MPa,常温抗折强度116MPa,热震稳定性100℃水冷35次,安全使用温度≥1400℃。
实施例3:
本发明的质轻低成本的陶瓷承烧窑具,该承烧窑具是由底板、面板和粘结层组成,面板为莫来石坯料,底板为反应烧结碳化硅坯料,粘结层是由复合粘结剂组成。
该复合粘结剂是由以下重量份数的原料复配而成,该原料组成为:聚碳硅烷15份、钛酸铝15份、硅溶胶42份、氧化镁10份和聚乙烯醇18份。
该反应烧结碳化硅坯料由以下重量份数的原料组成:反应烧结碳化硅85份、氧化铝4份、氧化钇4份、水玻璃3份、有机粘结剂4份和水35份,其制备方法为:将反应烧结碳化硅坯料的各组分按重量份数备料;将反应烧结碳化硅、氧化铝、氧化钇在混料机中混合均匀,球磨,制得混合料的粒径≤0.5mm,再往混合料中加入水玻璃、有机粘结剂和水,混合搅拌均匀;然后进行密封处理,静置24h后放入挤压成型模具中,挤压成型,干燥,干燥后含水量≤1%,即得反应烧结碳化硅坯料。其中,有机粘结剂为甲基纤维素和聚乙烯醇的组合物,其质量比为3:1。
该莫来石坯料由以下重量份数的原料组成:莫来石65份、高岭土12份、硅溶胶10份、氧化铝3份、碳酸钾4份、氧化钇1份、粘结剂5份和水20份,其制备方法为:将莫来石坯料的各组分按重量份数备料;将莫来石、高岭土、氧化铝、碳酸钾、氧化钇在混料机中混合均匀,球磨,制得混合料的粒径≤0.5mm,再往混合料中加入硅溶胶、粘结剂和水,混合搅拌均匀;然后进行密封处理,静置24h后放入挤压成型模具中,挤压成型,干燥,干燥后含水量≤1%,即得莫来石坯料。其中,粘结剂为纸浆废液和聚乙烯醇的组合物,其质量比为2.4:1。
本实施例3的莫来石坯料的厚度为6mm,底板为反应烧结碳化硅坯料,反应烧结碳化硅坯料的厚度为2mm,粘结层的涂覆厚度为20μm。经测试,本实施例制品的性能指标为:常温耐压强度155MPa,常温抗折强度129MPa,热震稳定性100℃水冷38次,安全使用温度≥1400℃。
实施例4:
本发明的质轻低成本的陶瓷承烧窑具,该承烧窑具是由底板、面板和粘结层组成,面板为莫来石坯料,底板为反应烧结碳化硅坯料,粘结层是由复合粘结剂组成。
该复合粘结剂是由以下重量份数的原料复配而成,该原料组成为:聚碳硅烷18份、钛酸铝25份、硅溶胶40份、氧化镁8份和聚乙烯醇9份。
该反应烧结碳化硅坯料由以下重量份数的原料组成:反应烧结碳化硅82份、氧化铝5份、氧化钇5份、水玻璃3份、有机粘结剂5份和水40份,其制备方法为:将反应烧结碳化硅坯料的各组分按重量份数备料;将反应烧结碳化硅、氧化铝、氧化钇在混料机中混合均匀,球磨,制得混合料的粒径≤0.5mm,再往混合料中加入水玻璃、有机粘结剂和水,混合搅拌均匀;然后进行密封处理,静置24h后放入挤压成型模具中,挤压成型,干燥,干燥后含水量≤1%,即得反应烧结碳化硅坯料。其中,有机粘结剂为甲基纤维素和聚乙烯醇的组合物,其质量比为3:1。
该莫来石坯料由以下重量份数的原料组成:莫来石62份、高岭土13份、硅溶胶11份、氧化铝4份、碳酸钾3份、氧化钇3份、粘结剂4份和水20份,其制备方法为:将莫来石坯料的各组分按重量份数备料;将莫来石、高岭土、氧化铝、碳酸钾、氧化钇在混料机中混合均匀,球磨,制得混合料的粒径≤0.5mm,再往混合料中加入硅溶胶、粘结剂和水,混合搅拌均匀;然后进行密封处理,静置24h后放入挤压成型模具中,挤压成型,干燥,干燥后含水量≤1%,即得莫来石坯料。其中,粘结剂为纸浆废液和聚乙烯醇的组合物,其质量比为2.4:1。
本实施例4的莫来石坯料的厚度为4mm,底板为反应烧结碳化硅坯料,反应烧结碳化硅坯料的厚度为8mm,粘结层的涂覆厚度为25μm。经测试,本实施例制品的性能指标为:常温耐压强度182MPa,常温抗折强度158MPa,热震稳定性100℃水冷40次,安全使用温度≥1400℃。
对比例1
本对比例采用实施例4中莫来石坯料制得的陶瓷承烧窑具,将莫来石坯料置于高温窑炉中,于1450~1500℃下保温8h,制得12mm的莫来石承烧窑具。经测试,本实施例制品的性能指标为:常温耐压强度101MPa,常温抗折强度92MPa,热震稳定性100℃水冷34次,安全使用温度≥1400℃。
对比例2
本对比例采用实施例4中SiSiC坯料制得的陶瓷承烧窑具,将SiSiC坯料置于高温窑炉中,于1500℃下保温5h,制得12mm的SiSiC承烧窑具。经测试,本实施例制品的性能指标为:常温耐压强度209MPa,常温抗折强度169MPa,热震稳定性100℃水冷30次,安全使用温度≥1350℃。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种质轻低成本的陶瓷承烧窑具,其特征在于,该承烧窑具是由底板、面板和粘结层组成,所述面板为莫来石坯料,所述莫来石坯料的厚度为2~6mm,所述底板为反应烧结碳化硅坯料,所述反应烧结碳化硅坯料的厚度为2~15mm,所述莫来石坯料与所述反应烧结碳化硅坯料间通过粘结层来烧结固定成一体,所述粘结层是由复合粘结剂组成;
所述复合粘结剂是由以下重量份数的原料复配而成,该原料组成为:聚碳硅烷10~20份、钛酸铝15~30份、硅溶胶30~50份、氧化镁5~10份和聚乙烯醇5~20份;
所述莫来石坯料由以下重量份数的原料组成:莫来石55~70份、高岭土10~15份、硅溶胶8~15份、氧化铝3~5份、碳酸钾2~4份、氧化钇1~3份、粘结剂3~5份和水20~40份;
所述承烧窑具的制备方法包括以下步骤:
(1)配备莫来石坯料和反应烧结碳化硅坯料,并使两种坯料在同一烧成温度下完好烧结;
(2)将莫来石坯料和反应烧结碳化硅坯料的表面均用无水乙醇进行超声清洗,然后将复合粘结剂均匀地涂覆在莫来石坯料的下表面,涂覆厚度为20~30μm,再将反应烧结碳化硅坯料与莫来石坯料的下表面贴合成一体的坯体,机压成型,成型压力设置为15~20MPa;
(3)将上述坯体于120~150℃下保温15h,然后将坯体表面用无水乙醇进行超声清洗,坯体表面的复合粘结剂清洗干净,再于80℃下干燥2h;
(4)将上述干燥后的坯体置于高温窑炉中,于1420~1480℃下保温5~8h,即可。
2.根据权利要求1所述的质轻低成本的陶瓷承烧窑具,其特征在于,所述反应烧结碳化硅坯料由以下重量份数的原料组成:反应烧结碳化硅80-90份、氧化铝3-6份、氧化钇3-5份、水玻璃2-4份、有机粘结剂2-5份和水30-50份;
其制备方法为:将反应烧结碳化硅坯料的各组分按重量份数备料;将反应烧结碳化硅、氧化铝、氧化钇在混料机中混合均匀,球磨,制得混合料的粒径≤0.5mm,再往混合料中加入水玻璃、有机粘结剂和水,混合搅拌均匀;然后进行密封处理,静置24h后放入挤压成型模具中,挤压成型,干燥,干燥后含水量≤1%,即得所述反应烧结碳化硅坯料。
3.根据权利要求2所述的质轻低成本的陶瓷承烧窑具,其特征在于,所述有机粘结剂为甲基纤维素和聚乙烯醇的组合物,其质量比为3:1。
4.根据权利要求1所述的质轻低成本的陶瓷承烧窑具,其特征在于,所述莫来石坯料的制备方法为:将莫来石坯料的各组分按重量份数备料;将莫来石、高岭土、氧化铝、碳酸钾、氧化钇在混料机中混合均匀,球磨,制得混合料的粒径≤0.5mm,再往混合料中加入硅溶胶、粘结剂和水,混合搅拌均匀;然后进行密封处理,静置24h后放入挤压成型模具中,挤压成型,干燥,干燥后含水量≤1%,即得所述莫来石坯料。
5.根据权利要求4所述的质轻低成本的陶瓷承烧窑具,其特征在于,所述粘结剂为纸浆废液和聚乙烯醇的组合物,其质量比为2.4:1。
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