[發(fā)明專利]一種制備輕質(zhì)多孔陶瓷用模具

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110273409.7
• 申請(qǐng)日: 2011-09-15
• 公開（公告）號(hào): CN102310466A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張宇;楊政
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 一方科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): B28B7/02
• 分類號(hào): B28B7/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制備輕質(zhì)多孔陶瓷用模具。

背景技術(shù)

輕質(zhì)多孔陶瓷是一種經(jīng)人工合成的、體內(nèi)具有大量彼此閉合氣孔的陶瓷材料，具有一定尺寸和數(shù)量的孔隙結(jié)構(gòu)，通?？紫抖容^大，孔隙結(jié)構(gòu)作為有用的結(jié)構(gòu)存在。隨著控制材料的細(xì)孔結(jié)構(gòu)水平的不斷提高，多孔陶瓷和玻璃纖維、金屬等相比有優(yōu)異的特性：氣孔分布均勻、機(jī)械強(qiáng)度高和易于再生等。多孔陶瓷是由各種顆粒與結(jié)合劑組成的坯料，經(jīng)過成型、燒成輕質(zhì)多孔陶瓷材料一般具有以下特性：（1）化學(xué)穩(wěn)定性好，通過材質(zhì)的選擇和工藝控制，可制成適用于各種腐蝕環(huán)境的多孔陶瓷；（2）孔道分布較均勻，便于成型、燒結(jié)等；（3）耐熱性好、耐高溫、耐腐蝕；（4）具有發(fā)達(dá)的比表面積、良好至極佳抗熱沖擊性、可控的低阻流體流動(dòng)；（5）具有低密度、低質(zhì)量、低的熱傳導(dǎo)性能；（6）具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和剛度、室溫及變化溫度下的高強(qiáng)度。

由于輕質(zhì)多孔陶瓷具有重量輕、耐熱、耐寒、高強(qiáng)度、抗腐蝕性強(qiáng)、不變形、保溫隔熱性能好、隔音性能好、成本低等優(yōu)點(diǎn)，因而具有廣泛的用途，包括過濾用材料、窯爐設(shè)備、型模、爐襯、隔離體、及其他諸如輕質(zhì)建筑砌磚的類似產(chǎn)品。

多孔陶瓷在燒結(jié)過程中有發(fā)泡膨脹等一系列過程，制備品在高溫條件下，一方面產(chǎn)生大量氣體要揮發(fā)，同時(shí)在低共熔物的作用下，產(chǎn)生粘度較大的玻璃相阻礙氣體的揮發(fā)，從而形成大量的閉口氣孔并伴隨有相應(yīng)的體積膨脹，與普通陶瓷的制備工藝、環(huán)境差別較大。通常輕質(zhì)多孔陶瓷的制備工藝有以下幾種：

一是原料揀選后進(jìn)行干法粉碎，配料，干法混合，加水造粒(包括過篩)，陳腐，機(jī)壓或手工搗打成型，干燥，裝窯燒成，必要時(shí)冷加工，成品包裝；?

二是原料揀選后破碎，配料，濕法球磨，壓濾，干燥，加水造粒?(包括過篩)，陳腐，機(jī)壓或手工搗打成型，干燥，裝窯燒成，必要時(shí)冷加工，成品包裝；?

三是原料揀選后破碎，配料，濕法球磨，噴霧造粒，陳腐，機(jī)壓或手工搗打成型，干燥，裝窯燒成，必要時(shí)冷加工，成品包裝；

四是原料揀選后破碎，配料，濕法球磨，壓濾，真空練泥，陳腐，機(jī)壓或手工搗打成型，干燥，裝窯燒成，必要時(shí)冷加工，成品包裝；?

五是原料揀選后破碎，配料，濕法球磨，石膏模注漿(常壓澆注或壓力澆注)或振動(dòng)澆注，干燥，裝窯燒成，必要時(shí)冷加工，成品包裝。

上述現(xiàn)有技術(shù)工藝或方法在制品裝窯燒結(jié)工序前分別采用機(jī)壓、?擠壓、塑壓、滾壓、手工搗打、石膏模注漿或振動(dòng)澆注等成型方式和干燥工序，不僅需要壓機(jī)、干燥等設(shè)備，需要較大的干燥場(chǎng)地，造成投資費(fèi)用大，而且在壓制、干燥的生產(chǎn)過程中需要消耗大量的能源，造成運(yùn)營成本居高不下。同時(shí)，在生產(chǎn)過程中，又產(chǎn)生了許多技術(shù)難題，操作上稍有不當(dāng)，坯體就容易產(chǎn)生夾層，在燒結(jié)中出現(xiàn)鼓泡、開裂等現(xiàn)象，造成廢品、殘次品大量產(chǎn)生，增加生產(chǎn)成本。

也可以將配料放入匣缽中燒成，所謂匣缽，是指事先加工好的、能存放產(chǎn)品燒制的容器，它具有一定的形狀（方形、圓形或其他形狀），而且要具有一定的耐火度和荷重軟化溫度。

目前對(duì)于發(fā)泡輕質(zhì)陶瓷的制備工藝而言，研究多數(shù)集中在配料、成型方式、燒結(jié)工藝條件等。但如何更適用于大型工業(yè)化操作，研究較少。

為滿足成品原料在高溫熔融、體積膨脹時(shí)對(duì)模具的要求，采用涂有氧化鋁涂料的堇青石質(zhì)、莫來石質(zhì)、碳化硅質(zhì)等耐火材質(zhì)的耐火組合模具，燒成時(shí)將鋪滿成品顆粒粉料的耐火組合模具直接進(jìn)入窯爐燒制，顆粒粉料的熔融膨脹只能在耐火組合模具內(nèi)進(jìn)行。在熔融粘度和膨脹力的作用下、在一定的燒成溫度制度下形成具有均勻氣孔、完全玻化的燒結(jié)制品，能長期漂浮在水面不下沉。中國專利申請(qǐng)200910035122中即公開了這樣一種耐火組合模具拼接法，該方法采用了多個(gè)耐火部件進(jìn)行組合拼接形成模具，根據(jù)所需產(chǎn)品形狀而組裝成固定的匣缽，改善了目前燒結(jié)過程中產(chǎn)品大小受固定匣缽形狀影響的問題，該方案按以下方式實(shí)現(xiàn)：

（1）形成底板：采取耐火底板拼接模具底板；

（2）形成外邊框：根據(jù)發(fā)泡陶瓷產(chǎn)品的尺寸和形狀，使用多節(jié)耐火部件相連接圍成所需產(chǎn)品的形狀；

（3）形成固定匣缽：在整個(gè)邊框的外圍加插耐高溫固定連接件，例如銷釘?shù)龋詫⑦吙蚬潭ㄔ谀突鸬装迳?，形成固定匣缽?/p>

在上述發(fā)泡陶瓷燒制匣缽的使用過程中發(fā)現(xiàn)，由于銷釘?shù)裙潭ㄑb置縱向穿過邊框的外圍與底板進(jìn)行固定，制品在較大尺寸的制品燒成過程中，可能由于膨脹力過大導(dǎo)致匣缽脫模困難、邊框變形損壞、進(jìn)而引起倒窯等問題。另外，邊框的變形使得模具無法拆卸或拆卸困難，以上缺陷都將影響生產(chǎn)，降低模具使用壽命。

因此，目前匣缽制備輕質(zhì)多孔陶瓷存在下列問題：