[發明專利]等溫度梯度換熱器用陶瓷管及制備方法

無效

• 申請號: 200910018080.2
• 申請日: 2009-08-25
• 公開（公告）號: CN101655330A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發明（設計）人: 唐竹興
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: F28F1/00
• 分類號: F28F1/00;C04B35/622;C04B35/565
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種等溫度梯度換熱器用陶瓷管的制備方法，屬于陶瓷制備技術領域。?

背景技術

高溫陶瓷換熱器一般采用陶瓷蜂窩蓄熱體和陶瓷球蓄熱體，換熱氣體和高溫煙氣頻繁交替反向流動進行熱交換，由于蓄熱體不斷受到熱沖擊，損壞嚴重，使用壽命短，且換熱效率低，生產成本高。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種能克服上述缺陷、適應工作溫度范圍寬、性能優良的等溫度梯度換熱器用陶瓷管的制備方法。其技術方案為：?

一種等溫度梯度換熱器用陶瓷管的制備方法，所述等溫度梯度換熱器用陶瓷管包括同圓心套裝的兩個直徑不等的陶瓷管，兩陶瓷管之間均布有放射狀連接筋，制備方法包括陶瓷泥料制備、成型、固化、燒成，其特征在于：將碳化硅粉體、陶瓷結合劑、塑性劑和潤滑劑混合在真空練泥機中混練制成碳化硅陶瓷塑性泥料，將碳化硅陶瓷塑性泥料擠出成型，切割制成碳化硅陶瓷塑性管，并在80～160℃、固化0.5～1.5小時制成等溫度梯度換熱器用陶瓷管坯體，然后在1400～1700℃×5～10小時氮氣氣氛下燒制成等溫度梯度換熱器用陶瓷管，其中碳化硅粉體為100μm碳化硅粉體、30μm碳化硅粉體、10μm碳化硅粉體按1∶2∶1重量比的混合物，碳化硅粉體、陶瓷結合劑、塑性劑、潤滑劑混合的重量比為40～80∶5～20∶15～30∶0～10。?

所述的等溫度梯度換熱器用陶瓷管的制備方法，陶瓷結合劑為2～0.1μm硅微粉與2～0.1μm二氧化硅微粉按1∶1摩爾比的混合物。?

所述的等溫度梯度換熱器用陶瓷管的制備方法，塑性劑為酚醛樹脂與乙醇按1∶0～2重量比的混合物。?

所述的等溫度梯度換熱器用陶瓷管的制備方法，潤滑劑為液體石蠟與甘油按1∶0～2重量比的混合物。?

本發明與現有技術相比，其優點為：?

1、由于本發明采用了酚醛樹脂為塑性劑，使得等溫度梯度換熱器用陶瓷管坯體不需要干燥過程，固化時間短，且坯體強度高，可進行素坯加工，外形尺寸精確；?

2、本發明生產的等溫度梯度換熱器用陶瓷管顯微結構均勻，強度高，整體可靠性高，換熱效率高(可達100％)、工作溫度范圍寬、使用溫度高等特點。?

附圖說明

圖1是等溫度梯度換熱器用陶瓷管實施例的結構示意圖；?

圖2是圖1所示實施例的A-A剖面圖。?

圖中：1、陶瓷管2、連接筋?

具體實施方式

在圖1所示的實施例中：等溫度梯度換熱器用陶瓷管包括同圓心套裝的兩個直徑不等的陶瓷管1，兩陶瓷管1之間均布有放射狀連接筋2。?

實施例1?

1、等溫度梯度換熱器用陶瓷管的成型?

將粒度為100μm碳化硅粉體、30μm碳化硅粉體、10μm碳化硅粉體、2μm硅微粉、2μm二氧化硅微粉、酚醛樹脂、液體石蠟以10∶20∶10∶6.4∶13.6∶30∶10的重量比均勻混合，在真空練泥機中混練制成碳化硅陶瓷塑性泥料，并擠出成型，切割制成碳化硅陶瓷塑性管。?

2、固化：?

將脫模后的碳化硅陶瓷塑性管在160℃的溫度下烘干0.5小時，制成等溫度梯度換熱器用陶瓷管坯體。?

3、燒成：?

將固化后的等溫度梯度換熱器用陶瓷管坯體在1400℃×10小時氮氣氣氛燒制，制成等溫度梯度換熱器用陶瓷管。?

實驗所用的配料原料的純度均為工業純。?

所獲得等溫度梯度換熱器用陶瓷管耐壓強度為70MPa.，耐溫1300℃。?

實施例2?

1、等溫度梯度換熱器用陶瓷管的成型?

將粒度為100μm碳化硅粉體、30μm碳化硅粉體、10μm碳化硅粉體、1μm硅微粉、1μm二氧化硅微粉、酚醛樹脂、乙醇、液體石蠟、甘油以15∶30∶15∶3.2∶6.8∶10∶10∶5∶5的重量比均勻混合，在真空練泥機中混練制成碳化硅陶瓷塑性泥料，并擠出成型，切割制成碳化硅陶瓷塑性管。?

2、固化：?

將脫模后的碳化硅陶瓷塑性管在80℃的溫度下烘干1.5小時，制成等溫度梯度換熱器用陶瓷管坯體。?

3、燒成：?

將固化后的等溫度梯度換熱器用陶瓷管坯體在1580℃×4小時氮氣氣氛燒制，制成等溫度梯度換熱器用陶瓷管。?

實驗所用的配料原料的純度均為工業純。?