[發明專利]一種復合耐火窯具的制備方法

有效

• 申請號: 201010266923.3
• 申請日: 2010-08-24
• 公開（公告）號: CN101935231A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發明（設計）人: 譚清華;吳愛軍;張濤;胡飄;王晗;尹洪基;呂世坪
• 申請（專利權）人: 中鋼集團洛陽耐火材料研究院有限公司
• 主分類號: C04B41/85
• 分類號: C04B41/85;C04B35/66
• 代理公司: 洛陽明律專利代理事務所 41118
• 代理人: 盧洪方

技術領域

本發明屬于耐火材料制備技術領域，具體地說，是涉及一種電子陶瓷燒成用復合耐火窯具的制備方法。

背景技術

在電子陶瓷燒成過程中，為使制品獲得良好的外觀，防止燒結變形，避免高溫燒結時電子陶瓷與所用窯具發生不良反應，一般在電子陶瓷與窯具接觸部位使用耐高溫、低揮發、惰性強的氧化鋯耐火材料，氧化鋯耐火材料的使用方式通常包括以下幾種：(1)整體做成純氧化鋯質窯具；(2)以剛玉-莫來石、莫來石-堇青石、剛玉-堇青石等為窯具主體，然后在其表面噴射或涂抹氧化鋯涂層；(3)以剛玉、剛玉-莫來石、剛玉-堇青石等為窯具主體，在其上鋪墊氧化鋯隔離砂或氧化鋯隔離粉。

在使用過程中發現以上三種氧化鋯耐火材料的使用方式都存在一定的缺陷，方式(1)：純氧化鋯質窯具存在自重大、蓄熱大、原料成本高、燒結困難等問題；方式(2)：存在氧化鋯涂層的均勻性差，涂層與窯具主體的結合性差，使用過程中氧化鋯涂層容易粉化、分層起皮和脫落等問題，進而造成電子陶瓷制品的局部污染；方式(3)：氧化鋯隔離砂或氧化鋯隔離粉不易撒均，使用過程容易因隔離砂和隔離粉的自身燒結問題出現錯位和移動，導致電子陶瓷產品的燒結變形，而且氧化鋯隔離砂或氧化鋯隔離粉多次使用容易受到污染，進而影響電子陶瓷產品的質量和性能。

發明內容

為克服現有電子陶瓷燒成用耐火窯具制備技術方面的不足，本發明提供了一種生產具有成本低、涂層均勻、整體性好、不易變形、揮發度低等特點的復合耐火窯具的制備方法；同時該制備方法科學合理、簡單易行。

為完成上述發明目的所采用的技術方案是：首先，選擇一種燒制好的窯具主體，通過對窯具主體進行表面打磨和采用表面活性劑進行活性預處理，使窯具主體的薄厚均勻和使其表面具有一定的吸附活性；然后，采用負壓浸漬方法把預先制備好的高分散、高穩定性氧化鋯料漿均勻吸附到窯具主體的表面，并充分填充到窯具主體的氣孔或微裂紋中；最后，經干燥和高溫燒成即得本發明所述的復合耐火窯具。

本發明所述的一種復合耐火窯具的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

(1)窯具主體的選擇：根據電子陶瓷的種類和燒成條件選擇一種和其性能相匹配的窯具主體；

當電子陶瓷的燒成溫度較高時，選擇一種高熔點的窯具主體，當電子陶瓷的燒成溫度較低時，選擇一種低熔點的窯具主體；選擇依據是：所選的窯具主體要滿足在電子陶瓷多次燒成過程中不易變形、低揮發和低污染；

(2)窯具主體的預處理：對選擇的窯具主體進行表面打磨，打磨平整后放入到表面活性劑熔液中浸泡1～2小時，干燥后備用；

(3)氧化鋯料漿的制備：把電熔氧化鋯微粉和水溶液按一定比例調和，再加入分散劑和防沉劑，并用氨水調節溶液PH值后，在攪拌機上攪拌制成高分散、高穩定性的氧化鋯料漿；

(4)負壓浸漬：將處理過的窯具主體放入到容器中，利用抽真空設備抽取真空，待窯具主體中的氣體充分排出后，在真空狀態下加入氧化鋯料漿充分飽和窯具主體，使料漿充分填充氣孔或微裂紋，并附著在窯具主體的表面；

(5)復合窯具的干燥：將復合窯具從容器中取出，自然干燥36～72小時，待其表面的氧化鋯料漿涂層凝固后，再將其放入干燥箱中于110～130℃干燥24～48小時，使窯具充分干燥；

(6)復合窯具的燒成：將干燥后的復合窯具胚體放入高溫窯中燒成，燒后的制品經揀選和包裝后即可投入使用。

上述一種復合耐火窯具的制備方法中，所述的窯具主體可以是燒制好的剛玉-莫來石質、莫來石-堇青石質、剛玉-堇青石質或紅柱石質氧化物窯具中任何一種；

上述一種復合耐火窯具的制備方法中，所述的活性預處理所用的表面活性劑可以為草酸或檸檬酸中的一種；

上述一種復合耐火窯具的制備方法中，所述的電熔氧化鋯微粉是指：以CaO作穩定劑的電熔氧化鋯微粉；電熔氧化鋯微粉原料的化學組成為：CaO?3.8-4.8％，ZrO₂94-95.8％，Al₂O₃＜0.4％，SiO₂＜0.3％；粒度＜3μm；

上述一種復合耐火窯具的制備方法中，電熔氧化鋯微粉與水熔液的質量比為1∶05～1∶0.25。

上述一種復合耐火窯具的制備方法中，所述的分散劑為聚丙烯酸胺或聚乙二醇中的一種，分散劑的含量為電熔氧化鋯微粉和水溶液總重量的0.5～1.5％(外加)；

上述一種復合耐火窯具的制備方法中，所述的防沉劑為CMC，防沉劑的含量為電熔氧化鋯微粉和水溶液總重量的0.3～0.5％(外加)；