CN1273354A - 一种陶瓷坩埚的制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种陶瓷坩埚的制作方法,其特征在于:经制模;制备粘度合格的浆料;在模型外表面上依次重复涂敷浆料、撒干砂,直到满足陶瓷坩埚的壁厚;脱模后自然干燥;进行高温烧结,即得到所需陶瓷坩埚。本发明制作的陶瓷坩埚壁的砂粒间具有空隙度,当陶瓷坩埚温度急剧变化时,能提高抗急冷急热的性能,防止陶瓷坩埚破裂,提高了陶瓷坩埚的使用寿命,同时降低了陶瓷坩埚的制作成本。

Description

一种陶瓷坩埚的制作方法
本发明涉及一种陶瓷坩埚的制作方法。
高纯度氧化铝坩埚传统的制作方法是用石膏模注浆法成型，即将氧化铝细粉和适量水在球磨机内湿混磨，使氧化铝细粉均匀悬浮于溶液中成浆料，然后注入有吸水性能的石膏模内，经过一定时间后，浆料被吸附于石膏模壁上，当壁厚达到要求时，将石膏模内未被吸附的浆料排出，在石膏模内留有一层被吸附于石膏模壁上凝固的浆料，待干燥后进行脱模，成为坩埚坯体，再经过高温烧结得到坩埚。这样制作的坩埚，当使用的温度发生急剧变化时，抗急冷急热性能差，坩埚容易破裂，使用寿命短。
本发明的目的是针对上述存在的缺点，提出一种当使用温度发生急剧变化时，能提高抗急冷急热性能和使用寿命，制作成本低的陶瓷坩埚的制作方法。
一种陶瓷坩埚的制作方法，其特征在于：
a.制模，模型的形状和大小按需要确定，模型材料选用蜡、树脂、塑料或木材；
b.制备浆料，该浆料包括粘结剂和耐火材料，其粘度应满足以下要求，即为100ml容积，带Φ6mm漏孔的漏杯，其漏完时间为15秒～30秒；
c.进行涂敷、撒砂，在模型的外表面上采用涂敷的方法，涂敷粘度合格的浆料，每涂敷完一层浆料后，立即撒干砂，待其4小时～8小时自然干燥，再涂敷下一层浆料，第一层撒干砂的粒度为0.2mm～0.25mm，第二层撒干砂的粒度为0.40mm～0.45mm，第三层及以后撒干砂的粒度为0.63mm～0.80mm，依次重复第三层涂敷浆料、撒干砂作法，直至满足陶瓷坩埚壁厚；
d.脱模，去除模型后得到所需的陶瓷坩埚坯体，进行自然干燥；
e.进行高温烧结，将自然干燥的陶瓷坩埚坯体放在1300℃～1500℃高温下烧结，即得到所需的陶瓷坩埚。
由于本发明采用涂敷浆料，撒干砂的方法制作陶瓷坩埚，使陶瓷坩埚的砂粒间具有空隙，当陶瓷坩埚加热时，耐火砂粒间有膨胀空间，因而当陶瓷坩埚温度急剧变化时，提高了其抗急冷急热性能，防止陶瓷坩埚破裂，提高了陶瓷坩埚的使用寿命，同时降低了陶瓷坩埚的制作成本。
附图说明
图1是坩埚模型剖视图。
图2是本发明脱模前涂制坩埚的剖视图。
图3是本发明脱模后坩锅坯体剖视图。
实施例1：制作刚玉质坩埚
a.首先按坩埚的尺寸制作模型1；b.按下列组分制备浆料：SiO2含量为20％～30％的硅溶胶100kg，W20刚玉粉207kg～225kg，高岭土粉23kg～25kg，JFC湿润剂5ml～10ml，正辛醇消泡剂4ml～8ml。将制备的浆料用100ml容积，带Φ6mm漏孔的漏杯检查粘度，应在18秒～25秒漏完其浆料；c.进行涂敷、撒砂，在模型的外表面上采用涂敷上述制备粘度合格的第一层浆料后，立即撒以粒度为0.2mm～0.25mm干刚玉砂，待其5小时自然干燥后，再涂敷用SiO2含量为20％～30％的硅溶胶100kg，W20刚玉粉190kg～207kg，高岭土粉20kg～23kg制备的浆料作为第二层涂料，该浆料的粘度用100ml容积，带Φ6mm漏孔的漏杯检查粘度，应在16秒～20秒漏完浆料；涂敷完第二层浆料后，立即撒以粒度为0.40mm的干刚玉砂，待其7小时自然干燥后，再涂敷第二次制备的浆料，涂敷完第三层浆料后，立即撒以粒度为0.63mm～0.80mm的干刚玉砂，再经6小时自然干燥后，依次重复涂敷第二次制备的浆料和撒以粒度为0.63mm-0.80mm干刚玉砂，直到满足坩埚壁厚为止；d.脱模合对坩埚坯体2进行自然干燥；e.将自然干燥的坩埚坯体放入1300℃～1500℃高温下进行烧结得到刚玉质坩埚。
实施例2：制作氧化铝坩埚
a.首先制模；b.按下列组分制备浆料：SiO2含量为20％～30％的硅溶胶100kg，经1300℃以上温度锻烧的工业氧化铝190kg～207kg，高岭土粉20kg～23kg，JFC湿润剂5ml～10ml，正辛醇消泡剂4ml～8ml，该浆料用100ml容积，带Φ6mm漏孔的漏杯检查粘度，应在18秒～25秒漏完浆料；c.进行涂敷、撒砂，在模型的外表面上涂敷上述制备粘度合格的第一层浆料后，立即撒以粒度为0.2mm～0.25mm干刚玉砂，待其5小时自然干燥后，再涂敷用SiO2含量为20％～30％的硅溶胶100kg，经1300℃以上温度锻烧的工业氧化铝190kg～207kg，高岭土粉20kg～23kg制备的浆料，该浆料的粘度也用上述的漏杯检查应在16秒～20秒漏完浆料，涂完第二层浆料后，立即撒以粒度为0.40mm干刚玉砂，待其6小时自然干燥，接着再涂敷第二次制备的浆料后，立即撒以0.63mm～0.80mm干刚玉砂，再经6小时自然干燥，依次重复涂敷第二次制备的浆料和撒以粒度为0.63mm～0.80mm干刚玉砂，直到满足坩埚壁厚；d.脱模后对坩埚坯体进行自然干燥；e.将自然干燥的坩埚坯体进行1300℃～1500℃高温烧结得到氧化铝坩埚。
实施例3：制备熔化金属用坩埚
a.首先按需要的坩埚的尺寸制作模型1；b.按下列组分制备浆料：SiO2含量为20％～30％的硅溶胶100kg，W20刚玉粉207kg～225kg，高岭土粉23kg～25kg，JFC湿润剂5ml～10ml，正辛醇消泡剂4ml～8ml。将制备的浆料用100ml容积，带Φ6mm漏孔的漏杯检查粘度，应在15秒～30秒漏完其浆料；c.进行涂敷、撒砂，在模型的外表面上采用涂敷上述制备的浆料，涂敷完浆料后，立即撒以粒度为0.2mm～0.25mm干刚玉砂，待其6小时自然干燥后，再继续涂敷下列组份制备的浆料：SiO2含量为20％～30％的硅溶胶100kg，W2O刚玉粉190kg～207kg，高岭土粉20kg～23kg，并用100ml容积，带Φ6mm漏孔的漏杯16秒～20秒漏完浆料；涂敷完第二层浆料后，立即撒以粒度为0.40mm～0.45mm的干刚玉砂，再待其8小时自然干燥，接着再涂敷按下列组份制备的第三层及以后用的浆料：SiO2含量为20％～30％的硅溶胶100kg，煅烧莫来石粉240kg～260kg，涂敷完第三层浆料后，立即撒以粒度为0.63mm～0.80mm煅烧莫来石砂，依次重复涂敷第三层的浆料，撒以粒度为0.63mm～0.80mm煅烧莫来石砂作法，直至满足坩埚壁厚；d.脱模后进行自然干燥；e.将自然干燥的坩埚坯体2放入1300℃～1500℃高温烧结后，得到熔化金属用坩埚。

Claims (1)

1.一种陶瓷坩埚的制作方法，其特征在于：
a.制模，模型的形状和大小按需要确定，模型材料选用蜡、树脂、塑料或木材；
b.制备浆料，该浆料包括粘结剂和耐火材料，其粘度应满足以下要求，即为100ml容积，带Φ6mm漏孔的漏杯，其漏完时间为15秒～30秒；
c.进行涂敷、撒砂，在模型的外表面上采用涂敷的方法，涂敷粘度合格的浆料，每涂敷完一层浆料后，立即撒干砂，待其4小时～8小时自然干燥，再涂敷下一层浆料，第一层撒干砂的粒度为0.2mm～0.25mm，第二层撒干砂的粒度为0.40mm～0.45mm，第三层及以后撒干砂的粒度为0.63mm～0.80mm，依次重复第三层涂敷浆料、撒干砂作法，直至满足陶瓷坩埚壁厚；
d.脱模，去除模型后得到所需的陶瓷坩埚坯体，进行自然干燥；
e.进行高温烧结，将自然干燥的陶瓷坩埚坯体放在1300℃～1500℃高温下烧结，即得到所需的陶瓷坩埚。
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