CN116177999A - 一种高温合金熔炼用氧化铝坩埚及其制备方法 - Google Patents
一种高温合金熔炼用氧化铝坩埚及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116177999A CN116177999A CN202211623671.4A CN202211623671A CN116177999A CN 116177999 A CN116177999 A CN 116177999A CN 202211623671 A CN202211623671 A CN 202211623671A CN 116177999 A CN116177999 A CN 116177999A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- alumina crucible
- alumina
- crucible
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 52
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 24
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 12
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 33
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 32
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 22
- 235000015895 biscuits Nutrition 0.000 claims description 20
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims description 20
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 11
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 10
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 239000011505 plaster Substances 0.000 claims description 5
- 238000001272 pressureless sintering Methods 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract description 11
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 abstract description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 abstract description 4
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 238000007569 slipcasting Methods 0.000 description 4
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000084 Gum arabic Polymers 0.000 description 3
- 241000978776 Senegalia senegal Species 0.000 description 3
- 235000010489 acacia gum Nutrition 0.000 description 3
- 239000000205 acacia gum Substances 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- YWYZEGXAUVWDED-UHFFFAOYSA-N triammonium citrate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[NH4+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O YWYZEGXAUVWDED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- DEXFNLNNUZKHNO-UHFFFAOYSA-N 6-[3-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperidin-1-yl]-3-oxopropyl]-3H-1,3-benzoxazol-2-one Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C1CCN(CC1)C(CCC1=CC2=C(NC(O2)=O)C=C1)=O DEXFNLNNUZKHNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052574 oxide ceramic Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011224 oxide ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
- C04B35/101—Refractories from grain sized mixtures
- C04B35/106—Refractories from grain sized mixtures containing zirconium oxide or zircon (ZrSiO4)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3418—Silicon oxide, silicic acids, or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
- C04B2235/602—Making the green bodies or pre-forms by moulding
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
- C04B2235/6567—Treatment time
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
- C04B2235/9607—Thermal properties, e.g. thermal expansion coefficient
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
本发明提供了一种高温合金熔炼用氧化铝坩埚及其制备方法，氧化铝坩埚由包括如下重量份数的组分制备而得：氧化铝粉55‑70份；石英粉30‑50份；硅溶胶0.5‑3份；锆溶胶0.5‑3份；去离子水17‑22份；分散剂0.1‑0.5份。本发明所述的高温合金熔炼用氧化铝坩埚，通过引入硅溶胶和锆溶胶原位生成硅酸锆，硅酸锆的存在增加了坩埚的耐热性能，从而阻止了坩埚在经受急冷急热环境下裂纹的扩展，有效提高了坩埚的抗热震性。
Description
技术领域
本发明属于无机非金属材料领域，尤其是涉及一种高温合金熔炼用氧化铝坩埚及其制备方法。
背景技术
坩埚是真空感应熔炼高温合金的关键部件。高温合金熔炼对坩埚的要求极高，坩埚在熔炼合金时需要承受高温，在熔炼结束后迅速冷却，要在使用期间承受不断重复的加热冷却过程，因此要求坩埚具备优良力学性能和热震稳定性。
注浆成型可以制备出大尺寸或者结构形状比较复杂的陶瓷，且该方法成本较低，因此，注浆成型工艺普遍用于高性能陶瓷的成型。氧化铝陶瓷是氧化物陶瓷中应用普遍的陶瓷材料，氧化铝陶瓷具有较高的机械强度,硬度大,耐磨性好，化学稳定性优良等优点。氧化铝陶瓷材料具有很多优良性能，但这种材料脆性大，在高温环境下抗热冲击性能较差，在高温环境下使用的陶瓷材料需要经热应力的作用以及温度骤变的热震冲击等。由于温度的急剧变化引起的热冲击很大，如果可以提高材料的抗热震性，就可以削减应力峰，从而缓和应力集中，防止裂纹的萌生和拓展。研究制备抗热震性好，热膨胀系数小，化学稳定性好的高温合金熔炼用氧化铝坩埚具有非常重要的意义。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种高温合金熔炼用氧化铝坩埚及其制备方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
第一方面，本发明提供了一种高温合金熔炼用氧化铝坩埚，由包括如下重量份数的组分制备而得：
优选地，所述氧化铝粉由两种粒度不同的氧化铝粉体级配而成，以质量份数计，所述氧化铝粉的粒度级配为：
0.1-0.5μm 20-40份；
2-5μm 15-50份。
优选地，所述石英粉由两种粒度不同的石英粉体级配而成，以重量份数计，所述石英粉的粒度级配为：
20-100μm 15-25份；
200-500μm 15-35份。
优选地，所述硅溶胶固含量在10％-30％，粒径范围在5-50nm。
优选地，所述锆溶胶固含量在10％-30％，粒径范围在5-50nm。
第二方面，本发明提供了上述高温合金熔炼用氧化铝坩埚的制备方法，具体包括如下步骤：
S1：将各种原料进行混合，制备得到浆料；
S2：将浆料注入指定形状的石膏模具中固化成型，得到指定形状的素坯；
S3：待浆料固化成型后，将脱模后的素坯恒温干燥20-30小时，而后继续将素坯置于烘箱中恒温干燥20-30小时；
S4：干燥完成后，将素坯放置于无压烧结炉中在目标温度下烧结，烧结完成后，随炉冷却，即制得高温合金熔炼用氧化铝坩埚。
优选地，步骤S2中石膏模具的膏水比值为1-1.5。
优选地，步骤S2中固化时间为1-3h。
优选地，步骤S3中恒温干燥温度为40-80℃。
优选地，步骤S4中烧结温度为1200-1450℃。
优选地，步骤S2中浆料注入石膏模具中选用双面注浆的方式。
优选地，步骤S2中的石膏模具采用分瓣的形式组合而成。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
(1)本发明采用合适的粒径比的原料可以制备出高固含量、低粘度的浆料，这种浆料有利于提高注浆成型过程中的浇注性能，良好的浇注性能更有利于提高材料的力学性能。同时，粗细颗粒的结合形成了网络结构，使颗粒之间更加致密。石英在低温下形成液相，可以促进烧结的进行，从而提高材料的强度。
(2)本发明制备的高温合金熔炼用氧化铝坩埚，通过引入硅溶胶和锆溶胶原位生成硅酸锆，硅酸锆的存在增加了坩埚的耐热性能，从而阻止了坩埚在经受急冷急热环境下裂纹的扩展，有效提高了坩埚的抗热震性。
(3)本发明制备的高温合金熔炼用氧化铝坩埚，密度高且具有一定的孔隙率，适当的孔隙率可以提高氧化铝坩埚的抗热震性，制备的氧化铝坩埚经使用试验后无裂纹出现，延长了氧化铝坩埚的使用寿命。
(4)本发明制备的高温合金熔炼用氧化铝坩埚，在较低的温度下烧结制成，可以降低生产成本。
(5)本发明制备的高温合金熔炼用氧化铝坩埚，采用注浆成型的成型方法制成，注浆成型是基于多孔石膏模具能够吸收水分的特性，将陶瓷粉料分散于水溶液中制成具有良好流动性的浆料，然后注入多孔石膏模具内，通过模具的毛细管力吸收浆料内的水分，水分被多孔石膏模具吸入，经一段时间后浆料固化，便形成了具有一定厚度的均匀层，且注浆成型所需成本低，可以制备大尺寸和复杂形状的坩埚。
具体实施方式
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明创造所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下面结合实施例来详细说明本发明创造。
实施例1
本实施例所述高温合金熔炼用氧化铝坩埚的制备方法，包括以下步骤：
称量制备浆料所需要的原料以及需要加入的各种添加剂。其中氧化铝粉55份(其中粒度为2-5μm的粗粉25份，粒度为0.1-0.5μm的细粉为30份)，石英粉为50份(其中粒度为20-100μm的细粉为18份，粒度为200-500μm的粗粉为32份)；硅溶胶0.5份(硅溶胶固含量30％，粒径5-10nm)；锆溶胶0.5份(锆溶胶固含量30％，粒径5-10nm)；17份去离子水；分散剂为0.2份柠檬酸铵和0.2份的阿拉伯树胶；滴加氨水调节pH为9-10。将各种原料进行混合，制备具有良好流动性的浆料。
将制备的满足使用要求的浆料注入指定形状的石膏模具中，石膏模具膏水比为1.2，通过石膏模具的毛细管力吸收浆料中的水分，注浆2h后，浆料在石膏模具中固化成型，得到指定形状的素坯，进行脱模。
待浆料固化成型后，将脱模后的素坯置于空气中室温干燥24小时，而后继续将素坯置于烘箱中60℃恒温干燥24小时。
干燥完成后，将素坯放置于无压烧结炉中在1300℃温度下烧结，烧结完成后，随炉冷却，便制得高温合金熔炼用氧化铝坩埚。
实施例2
本实施例所述高温合金熔炼用氧化铝坩埚的制备方法，包括以下步骤：
称量制备浆料所需要的原料以及需要加入的各种添加剂。其中氧化铝粉65份(其中粒度为2-5μm的粗粉32份，粒度为0.1-0.5μm的细粉为33份)，石英粉为45份(其中粒度为20-100μm的细粉为20份，粒度为200-500μm的粗粉为25份)；硅溶胶2份(硅溶胶固含量20％，粒径10-20nm)；锆溶胶2份(锆溶胶固含量20％，粒径10-20nm)；20份去离子水；分散剂为0.1份柠檬酸铵和0.3份的阿拉伯树胶；滴加氨水调节pH为9-10。将各种原料进行混合，制备具有良好流动性的浆料。
将制备的满足使用要求的浆料注入指定形状的石膏模具中，石膏模具膏水比为1.2，通过石膏模具的毛细管力吸收浆料中的水分，注浆2h后，浆料在石膏模具中固化成型，得到指定形状的素坯，进行脱模。
待浆料固化成型后，将脱模后的素坯置于空气中室温干燥24小时，而后继续将素坯置于烘箱中60℃恒温干燥24小时。
干燥完成后，将素坯放置于无压烧结炉中在1350℃温度下烧结，烧结完成后，随炉冷却，便制得高温合金熔炼用氧化铝坩埚。
实施例3
本实施例所述高温合金熔炼用氧化铝坩埚的制备方法，包括以下步骤：
称量制备浆料所需要的原料以及需要加入的各种添加剂。其中氧化铝粉70份(其中粒度为2-5μm的粗粉35份，粒度为0.1-0.5μm的细粉为35份)，石英粉为30份(其中粒度为20-100μm的细粉为15份，粒度为200-500μm的粗粉为15份)；硅溶胶3份(硅溶胶固含量10％，粒径20-50nm)；锆溶胶3份(锆溶胶固含量10％，粒径20-50nm)；22份去离子水；分散剂为0.3份柠檬酸铵和0.2份的阿拉伯树胶；滴加氨水调节pH为9-10。将各种原料进行混合，制备具有良好流动性的浆料。
将制备的满足使用要求的浆料注入指定形状的石膏模具中，石膏模具膏水比为1.2，通过石膏模具的毛细管力吸收浆料中的水分，注浆2h后，浆料在石膏模具中固化成型，得到指定形状的素坯，进行脱模。
待浆料固化成型后，将脱模后的素坯置于空气中室温干燥24小时，而后继续将素坯置于烘箱中60℃恒温干燥24小时。
干燥完成后，将素坯放置于无压烧结炉中在1400℃温度下烧结，烧结完成后，随炉冷却，便制得高温合金熔炼用氧化铝坩埚。
对比例1
本对比例所述的氧化铝坩埚的制备方法和配比与实施例1相同，不同之处在于未加入硅溶胶和锆溶胶。
对比例2
本对比例所述的氧化铝坩埚的制备方法和配比与实施例1相同，不同之处在于未加入锆溶胶。
对比例3
本对比例所述的氧化铝坩埚的制备方法和配比与实施例1相同，不同之处在于未加入硅溶胶。
对实施例和对比例制备的坩埚进行力学和热学性能测试，结果如表1所示。
表1力学和热学性能测试
| 性能 | 抗热震次数/次 | 抗压强度/MPa | 抗弯强度/MPa |
| 实施例1 | 5 | 40.36 | 21.37 |
| 实施例2 | 5 | 41.93 | 21.81 |
| 实施例3 | 5 | 43.78 | 22.93 |
| 对比例1 | 1-2 | 35.25 | 17.45 |
| 对比例2 | 3 | 37.34 | 18.17 |
| 对比例3 | 3 | 38.21 | 18.46 |
从上表中可以看出，引入硅溶胶和锆溶胶制备得到的氧化铝坩埚的力学性能和热学性能相较于未引入硅溶胶和/或锆溶胶制备得到的氧化铝坩埚显著提高。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高温合金熔炼用氧化铝坩埚，其特征在于：由包括如下重量份数的组分制备而得：
2.根据权利要求1所述的高温合金熔炼用氧化铝坩埚，其特征在于：所述氧化铝粉由两种粒度不同的氧化铝粉体级配而成，以质量份数计，所述氧化铝粉的粒度级配为：
0.1-0.5μm 20-40份；
2-5μm 15-50份。
3.根据权利要求1所述的高温合金熔炼用氧化铝坩埚，其特征在于：所述石英粉由两种粒度不同的石英粉体级配而成，以重量份数计，所述石英粉的粒度级配为：
20-100μm 15-25份；
200-500μm 15-35份。
4.根据权利要求1所述的高温合金熔炼用氧化铝坩埚，其特征在于：所述硅溶胶固含量在10％-30％，粒径范围在5-50nm。
5.根据权利要求1所述的高温合金熔炼用氧化铝坩埚，其特征在于：所述锆溶胶固含量在10％-30％，粒径范围在5-50nm。
6.权利要求1-5任一所述的高温合金熔炼用氧化铝坩埚的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：将各种原料进行混合，制备得到浆料；
S2：将浆料注入指定形状的石膏模具中固化成型，得到指定形状的素坯；
S3：待浆料固化成型后，将脱模后的素坯恒温干燥20-30小时，而后继续将素坯置于烘箱中恒温干燥20-30小时；
S4：干燥完成后，将素坯放置于无压烧结炉中在目标温度下烧结，烧结完成后，随炉冷却，即制得高温合金熔炼用氧化铝坩埚。
7.根据权利要求6所述的高温合金熔炼用氧化铝坩埚的制备方法，其特征在于：步骤S2中石膏模具的膏水比值为1-1.5；优选地，步骤S2中固化时间为1-3h。
8.根据权利要求6所述的高温合金熔炼用氧化铝坩埚的制备方法，其特征在于：步骤S3中恒温干燥温度为40-80℃。
9.根据权利要求6所述的高温合金熔炼用氧化铝坩埚的制备方法，其特征在于：步骤S4中烧结温度为1200-1450℃。
10.根据权利要求6所述的高温合金熔炼用氧化铝坩埚的制备方法，其特征在于：步骤S2中浆料注入石膏模具中选用双面注浆的方式；优选地，步骤S2中的石膏模具采用分瓣的形式组合而成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211623671.4A CN116177999A (zh) | 2022-12-16 | 2022-12-16 | 一种高温合金熔炼用氧化铝坩埚及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211623671.4A CN116177999A (zh) | 2022-12-16 | 2022-12-16 | 一种高温合金熔炼用氧化铝坩埚及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116177999A true CN116177999A (zh) | 2023-05-30 |
Family
ID=86431793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211623671.4A Pending CN116177999A (zh) | 2022-12-16 | 2022-12-16 | 一种高温合金熔炼用氧化铝坩埚及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116177999A (zh) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1496965A (zh) * | 2002-10-09 | 2004-05-19 | �ձ�������ʽ���� | 石英玻璃物质的增强方法及增强的石英玻璃坩埚 |
| CN102294436A (zh) * | 2011-09-19 | 2011-12-28 | 哈尔滨实钛新材料科技发展有限公司 | 一种钛合金及钛铝合金的低成本精密铸造方法 |
| CN104788106A (zh) * | 2015-03-18 | 2015-07-22 | 山东理工大学 | 真空感应熔炼高温合金用坩埚的制造方法 |
| CN105418071A (zh) * | 2015-07-28 | 2016-03-23 | 山东合创明业精细陶瓷有限公司 | 高纯超细ZrC-SiC复合粉体的合成方法 |
| CN109111216A (zh) * | 2018-09-19 | 2019-01-01 | 华北理工大学 | 一种铝镁锆质耐火材料及其制备方法和应用 |
| 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 |
| CN112144115A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-29 | 无锡市尚领石英科技有限公司 | 一种高寿命低变形率石英坩埚及其制备方法 |
| CN112960973A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-06-15 | 张会友 | 用于高温合金真空熔炼的高纯板状刚玉坩埚及其制备方法 |
| CN113105219A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-07-13 | 中山市华山特种陶瓷有限公司 | 一种坩埚及其制备方法 |
| CN114230318A (zh) * | 2021-09-03 | 2022-03-25 | 辽宁航安型芯科技股份有限公司 | 一种熔模铸造用铝硅质坩埚及其制备方法 |
-
2022
- 2022-12-16 CN CN202211623671.4A patent/CN116177999A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1496965A (zh) * | 2002-10-09 | 2004-05-19 | �ձ�������ʽ���� | 石英玻璃物质的增强方法及增强的石英玻璃坩埚 |
| US20040112274A1 (en) * | 2002-10-09 | 2004-06-17 | Japan Super Quartz Corporation | Reinforcing process of silica glass substance and reinforced silica glass crucible |
| CN102294436A (zh) * | 2011-09-19 | 2011-12-28 | 哈尔滨实钛新材料科技发展有限公司 | 一种钛合金及钛铝合金的低成本精密铸造方法 |
| CN104788106A (zh) * | 2015-03-18 | 2015-07-22 | 山东理工大学 | 真空感应熔炼高温合金用坩埚的制造方法 |
| CN105418071A (zh) * | 2015-07-28 | 2016-03-23 | 山东合创明业精细陶瓷有限公司 | 高纯超细ZrC-SiC复合粉体的合成方法 |
| CN109111216A (zh) * | 2018-09-19 | 2019-01-01 | 华北理工大学 | 一种铝镁锆质耐火材料及其制备方法和应用 |
| 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 |
| CN112144115A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-29 | 无锡市尚领石英科技有限公司 | 一种高寿命低变形率石英坩埚及其制备方法 |
| CN113105219A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-07-13 | 中山市华山特种陶瓷有限公司 | 一种坩埚及其制备方法 |
| CN112960973A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-06-15 | 张会友 | 用于高温合金真空熔炼的高纯板状刚玉坩埚及其制备方法 |
| CN114230318A (zh) * | 2021-09-03 | 2022-03-25 | 辽宁航安型芯科技股份有限公司 | 一种熔模铸造用铝硅质坩埚及其制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 包亦望: "《先进陶瓷力学性能评价方法与技术》", 30 June 2017, 中国建材工业出版社, pages: 291 * |
| 宋慎泰等: "《特种陶瓷与耐火材料》", 30 November 2001, 北京：冶金工业出版社, pages: 147 * |
| 张云龙等: "《碳化硅及其复合材料的制造与应用》", 31 July 2015, 北京：国防工业出版社, pages: 34 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Jia et al. | Effect of preforming process and starting fused SiO2 particle size on microstructure and mechanical properties of pressurelessly sintered BNp/SiO2 ceramic composites | |
| EP2088134B1 (en) | Lightweight ceramic material | |
| CN107382346B (zh) | 耐火耐磨浇筑料及制备方法 | |
| CN101948316A (zh) | 陶瓷过滤支撑体的制备方法 | |
| CN110818398A (zh) | 一种高温烧制用匣钵及其制备方法 | |
| CN113087534B (zh) | 一种耐高温的碱激发铝硅酸盐粘结剂及其制备方法 | |
| Duan et al. | Effect of solid contents on the mechanical properties of SiC–10 wt.% AlN ceramic composites prepared by gelcasting | |
| CN111548182A (zh) | 一种多孔陶瓷及其制备方法 | |
| CN110963807A (zh) | 一种用于水泥窑过渡带的节能型莫来石质耐火砖及其制备方法 | |
| CN112876255A (zh) | 一种碳化硅陶瓷制品及其制备方法 | |
| CN111393156A (zh) | 堇青石多孔陶瓷的制备方法 | |
| CN112521177A (zh) | 一种低熔点多孔陶瓷材料及其制备方法 | |
| CN116177999A (zh) | 一种高温合金熔炼用氧化铝坩埚及其制备方法 | |
| HUANG et al. | Selective laser sintering of SiC green body with low binder content | |
| CN111943690B (zh) | 一种莫来石混合粉及其制备方法和在3d打印中的应用 | |
| CN111116151B (zh) | 耐高温固结材料及其施工方法 | |
| CN111892392A (zh) | 一种重型燃气轮机用复杂形状耐火隔热瓦的制备方法 | |
| CN113526946A (zh) | 高韧性的改性硅刚玉砖 | |
| CN115849883B (zh) | 一种易于成型的抗腐蚀刚玉耐磨浇注料及其制备方法 | |
| CN111196724A (zh) | 一种改性碳化硅及其制备方法 | |
| CN110937907A (zh) | 一种用于水泥窑过渡带的节能型莫来石-刚玉-碳化硅耐火砖及其制备方法 | |
| CN113105164A (zh) | 一种使用玄武岩纤维控制碱激发矿渣砂浆收缩性能的方法 | |
| Bin et al. | The effect of particle size on the properties of alumina-based ceramic core | |
| CN113480296B (zh) | 改性高热震稳定性耐火砖 | |
| CN114890678B (zh) | 一种大尺寸低膨胀玻璃基复合材料及其注浆成型方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |