[發(fā)明專利]一種低溫固化陶瓷粉末及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810229558.1
• 申請日: 2008-12-10
• 公開（公告）號: CN101429011A
• 公開（公告）日: 2009-05-13
• 發(fā)明（設計）人: 韓迪;趙維勛;萬利;馮文田;盧義
• 申請（專利權）人: 沈陽黎明航空發(fā)動機（集團）有限責任公司
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/634;C04B35/622
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司
• 代理人: 李在川

技術領域

本發(fā)明屬于材料技術領域，特別涉及一種低溫固化陶瓷粉末及其制備方法。

背景技術

目前國內(nèi)外用于制作熱電偶固定熱電極的絕緣材料大體分為三種類型：1、填充式的糊狀鋁鎂熱水泥，用于800℃以下工作環(huán)境，該絕緣材料填充費時費力，往往裝不滿，填不實，廢品率較高；2、無機非金屬粉末高溫(900℃以上)燒結生成的絕緣固體，該絕緣材料不適于低溫熱電偶的應用；3、注入式的乳狀或者液體，自然干燥的固化絕緣物，只適用于100℃以下低溫工作環(huán)境。以上三種絕緣材料各自有著嚴格的工作環(huán)境，但很難滿足航空技術領域?qū)犭娕脊ぷ鳒囟确秶鷮挕⒐ぷ鳝h(huán)境惡劣、綜合性能高的要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對以上技術問題，本發(fā)明提供一種低溫固化的陶瓷粉末，擴展了應用范圍。

本發(fā)明的低溫固化陶瓷粉末成分按重量百分比為含Al₂O₃40～50％，SiO₂15～17％，MgO3.5～6.5％，熱固塑料PA28～35％，熱固塑料PC0.5～1％。其中熱固塑料PA為聚酰胺(尼龍)，包括PA6、PA66、PA1010和PA610；熱固塑料PC為聚碳酸酯。

本發(fā)明的低溫固化陶瓷粉末的制備方法為：

1、無機材料的預處理：將Al₂O₃、SiO₂和MgO進行高溫預燒，預燒方式為：以30～35℃/h的升溫速度將Al₂O₃、SiO₂和MgO加熱到1500～1575℃，完成高溫預燒。

將經(jīng)過高溫預燒的Al₂O₃、SiO₂、MgO放入球磨機中，加水浸漬物料，然后球磨至細度為250～300目；其中加水浸漬物料時加水量為水面高出物料10～15mm。

將球磨后的Al₂O₃、SiO₂、MgO烘干去除水分，烘干溫度為120±5℃，時間不少于2h。

2、有機材料的預處理：將熱固塑料PA和熱固塑料PC進行低溫預燒，預燒方式為：以7～8℃/h的升溫速度加熱到120℃，然后以18～20℃/h的升溫速度加熱到300℃，完成低溫預燒。

將低溫預燒后的熱固塑料PA和熱固塑料PC置于水蒸汽中加熱，時間為5～6h；加熱后進行物理破碎，再篩選出細度為250～300目的部分；剩余部分繼續(xù)破碎，至全部物料為250～300目。

3、制備陶瓷粉末：將烘干后的Al₂O₃、SiO₂、MgO和處理后的細度為250～300目的熱固塑料PA、熱固塑料PC混合，混合比例按重量百分比為Al₂O₃占42～50％，SiO₂占15～18％，MgO占3.5～6.5％，熱固塑料PA占28～35％、熱固塑料PC占0.5～1％；然后將混合物料攪拌均勻，制備成低溫固化陶瓷粉末。

本發(fā)明中無機材料Al₂O₃、SiO₂和MgO的預處理過程采用各自單獨進行處理或者按配比混合后同時處理。

本發(fā)明中有機材料熱固塑料PA和熱固塑料PC的預處理過程采用各自單獨進行處理或者按配比混合后同時處理。

本發(fā)明通過將Al₂O₃高溫預燒，使氧化鋁中的γ-Al₂O₃和β-Al₂O₃轉(zhuǎn)化為α-Al₂O₃，成為高溫穩(wěn)定的晶相；通過高溫預燒將SiO₂、MgO中的雜質(zhì)去除，提高原料純度。有機材料經(jīng)過低溫預燒，使有機材料通過流動擴散，消除體系內(nèi)的空隙，形成硬質(zhì)凝膠。

本發(fā)明的低溫固化陶瓷粉末通過將有機材料和無機材料通過分別處理，再進行組合成為復合材料，將有機材料浸漬到陶瓷材料中，起到了礦化作用，破壞了陶瓷材料原有的晶型，成為無定型結構的粉末材料。該材料僅需要低溫處理，就可生成質(zhì)地密實、牢固的良好絕緣物。本發(fā)明的低溫固化陶瓷粉末經(jīng)過在-40℃～1500℃條件下測試，材料性能穩(wěn)定，綜合效果優(yōu)異。

本發(fā)明的低溫固化陶瓷粉末可作為各種型號熱電偶的填充絕緣物，解決了國內(nèi)外液體絕緣物易流淌，乳狀絕緣物不耐高溫，陶瓷絕緣物必須高溫燒結的難題。

附圖說明