[發明專利]用于煅燒高純Nb2O5和Ta2O5粉體的陶瓷坩堝無效
| 申請號: | 201010123566.5 | 申請日: | 2010-03-12 |
| 公開(公告)號: | CN101788228A | 公開(公告)日: | 2010-07-28 |
| 發明(設計)人: | 周健兒;張小珍;王建東 | 申請(專利權)人: | 景德鎮陶瓷學院 |
| 主分類號: | F27B14/10 | 分類號: | F27B14/10;C04B35/495;C04B41/85;C04B35/626 |
| 代理公司: | 景德鎮市高嶺專利事務所 36120 | 代理人: | 程雷 |
| 地址: | 333000 *** | 國省代碼: | 江西;36 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 用于 煅燒 高純 nb sub ta 陶瓷 坩堝 | ||
技術領域
本發明屬于先進陶瓷材料技術領域,具體地說,本發明涉及一種低膨脹、 高強度和具有優異的抗熱震性能的陶瓷坩堝。
背景技術
電子陶瓷、各種熒光粉以及冶金、化工等行業的生產中都需要各種不同規 格要求的坩堝等承燒用具。高純Nb2O5和Ta2O5是生產各種特種光學玻璃、高 頻和低頻電容器陶瓷和壓電陶瓷元件的重要原料,也用于生產鈮鐵和特殊鋼 需要的各種鈮或鉭合金,是制取鈮或鉭及其化合物的原料,還用于催化劑載 體、耐火材料和高溫環境障礙涂層等。因此,近年來對Nb2O5和Ta2O5原料的 需求量不斷增加。在Nb2O5和Ta2O5各種應用中,尤其是用于各種特種透明陶 瓷、電子陶瓷和光學薄膜的生產時,要求其高純度,因此在Nb2O5和Ta2O5生產中,首要解決的問題就是要盡可能提高它們的純度。由于Nb2O5和Ta2O5的制備主要是通過煅燒它們的前驅體如Nb(OH)5、Ta(OH)5等獲得,故其生產 過程中雜質的引入主要源于盛裝煅燒物的坩堝。目前在相關工業應用中常用 的坩堝主要有鉑金和剛玉質坩堝,但鉑金坩堝價格昂貴,剛玉質坩堝不但會 引起煅燒產物的污染,并且由于剛玉質坩堝抗熱震性能差(使用壽命不到10 次),易發生坩堝炸裂現象,影響產品質量和增加生產成本。因此,開發抗熱 震無污染陶瓷坩堝迫在眉睫。為滿足各種苛刻條件下的應用要求,用高純 Nb2O5和Ta2O5粉體制備坩堝是一個重要途徑,并必須具備以下性能:(1)強 度高;(2)熱膨脹系數低,抗熱震性好。
中國發明專利文獻“一種高純氧化鈮、氧化鉭陶瓷坩堝的制造方法及所制 得的產品”(申請號:200810107137.1)公開了一種采用高純Nb2O5、Ta2O5制 造的陶瓷坩堝。但是純的Nb2O5和Ta2O5材質雖然具有較低的熱膨脹系數 (-0.83~1.87×10-6/℃,25~900℃),然而由于Nb2O5和Ta2O5晶體在熱處理過 程中會發生晶型轉變,產生體積效應,使材質微觀結構出現大量大裂紋,導 致材質強度低和抗熱震性差。此外,Nb2O5和Ta2O5晶體晶格熱膨脹各向異性 差異很大,也致使陶瓷體難以燒結,且進一步降低了材質強度(抗折強度僅 10~15MPa)和抗熱震性能。因而純的Nb2O5和Ta2O5制備的坩堝,不能滿足 高純Nb2O5和Ta2O5粉體制備工藝中急冷急熱的要求,破損率高,導致生產成 本高,從而影響了Nb2O5和Ta2O5粉體生產。為此,急需開發一種以Nb2O5和Ta2O5為基材,且強度高、熱膨脹系數低、抗熱震性能好、化學穩定性高的 坩堝材料,以滿足Nb2O5和Ta2O5粉體生產工藝中抗急冷急熱、對粉體無污染 的高性能陶瓷坩堝的要求。
發明內容
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