[發(fā)明專利]用于煅燒高純Nb2O5和Ta2O5粉體的陶瓷坩堝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010123566.5
• 申請日: 2010-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN101788228A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周健兒;張小珍;王建東
• 申請（專利權(quán)）人: 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院
• 主分類號(hào): F27B14/10
• 分類號(hào): F27B14/10;C04B35/495;C04B41/85;C04B35/626
• 代理公司: 景德鎮(zhèn)市高嶺專利事務(wù)所 36120
• 代理人: 程雷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于先進(jìn)陶瓷材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明涉及一種低膨脹、 高強(qiáng)度和具有優(yōu)異的抗熱震性能的陶瓷坩堝。

背景技術(shù)

電子陶瓷、各種熒光粉以及冶金、化工等行業(yè)的生產(chǎn)中都需要各種不同規(guī) 格要求的坩堝等承燒用具。高純Nb₂O₅和Ta₂O₅是生產(chǎn)各種特種光學(xué)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(chǎn)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(huán)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(yīng)用中，尤其是用于各種特種透明陶 瓷、電子陶瓷和光學(xué)薄膜的生產(chǎn)時(shí)，要求其高純度，因此在Nb₂O₅和Ta₂O₅生產(chǎn)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(qū)體如Nb(OH)₅、Ta(OH)₅等獲得，故其生產(chǎn) 過程中雜質(zhì)的引入主要源于盛裝煅燒物的坩堝。目前在相關(guān)工業(yè)應(yīng)用中常用 的坩堝主要有鉑金和剛玉質(zhì)坩堝，但鉑金坩堝價(jià)格昂貴，剛玉質(zhì)坩堝不但會(huì) 引起煅燒產(chǎn)物的污染，并且由于剛玉質(zhì)坩堝抗熱震性能差(使用壽命不到10 次)，易發(fā)生坩堝炸裂現(xiàn)象，影響產(chǎn)品質(zhì)量和增加生產(chǎn)成本。因此，開發(fā)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(yīng)用要求，用高純 Nb₂O₅和Ta₂O₅粉體制備坩堝是一個(gè)重要途徑，并必須具備以下性能：(1)強(qiáng) 度高；(2)熱膨脹系數(shù)低，抗熱震性好。

中國發(fā)明專利文獻(xiàn)“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(chǎn)品”(申請?zhí)枺?00810107137.1)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(zhì)雖然具有較低的熱膨脹系數(shù) (-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(huì)發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生體積效應(yīng)，使材質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)大量大裂紋，導(dǎo) 致材質(zhì)強(qiáng)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(jié)，且進(jìn)一步降低了材質(zhì)強(qiáng)度(抗折強(qiáng)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(dǎo)致生產(chǎn)成 本高，從而影響了Nb₂O₅和Ta₂O₅粉體生產(chǎn)。為此，急需開發(fā)一種以Nb₂O₅和Ta₂O₅為基材，且強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)低、抗熱震性能好、化學(xué)穩(wěn)定性高的 坩堝材料，以滿足Nb₂O₅和Ta₂O₅粉體生產(chǎn)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(fā)明內(nèi)容