[發明專利]低蠕變鋯英石質溢流磚及其制備方法

有效

• 申請號: 201310539068.2
• 申請日: 2013-11-04
• 公開（公告）號: CN103524139A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 張啟山;張瑛;李志軍;劉杰;逄麗麗;李玉強;蔣緒貴
• 申請（專利權）人: 淄博工陶耐火材料有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/48;C04B35/622
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 馬俊榮

技術領域

本發明涉及一種低蠕變鋯英石質溢流磚及其制備方法，屬于耐火材料技術領域。

技術背景

隨著制造液晶玻璃的溢流下拉法生產技術的發展，國外液晶玻璃普遍形成了以8.5代液晶基板為主導產品的市場導向。下拉法生產8.5代液晶玻璃所用的溢流磚長度達到3100mm以上，使用過程中溢流磚在1000-1200℃下，承受自身和玻璃液的重量，以及拉制玻璃過程中通過熔融玻璃傳遞到溢流磚上的拉力，盡管常規的鋯英石材質具有較低的蠕變速率，并且玻璃制造者從磚的兩側支撐部位施加一定的壓力來抵抗彎曲變形，但在上述條件下還是會發生彎曲蠕變。具體表現在溢流磚中間部分的高度降低至支撐端高度以下，導致最終無法成形出厚度均勻的玻璃基板。為了解決溢流磚使用過程中的彎曲蠕變問題，現有技術提供了多種解決方案。

公開號為CN1657499A的中國專利公開了一種在玻璃制造系統中使用的抗蠕變鋯石耐火材料，具有包括下列組分的組成，ZrSiO₄:98.85-99.68wt%；ZrO₂:0.01-0.15wt%；TiO₂：0.23-0.50wt%；Fe₂O₃：0.08-0.60wt%.該專利主要是通過控制氧化鈦以及氧化鐵來提高溢流磚的抗蠕變性，其中Fe₂O₃盡管對促進坯體的致密化有顯著作用，但也存在著導致玻璃著色和發泡傾向增大的缺點。

中國專利申請200980119562.5（CN102036934A）公開了一種采用多峰粒度分布曲線的鋯石顆粒、至少0.1%重量的TiO₂和至多10%重量的Y₂O₃混合、等靜壓成型形成生坯，至少在1500℃下燒結獲得致密的鋯石材料的方法，采用了多級顆粒級配來改善制品的堆積密度和盡可能減小孔隙率，以減少晶界濃度，并提高鋯石顆粒晶界之間的結合強度。但考慮到鋯石原料的粒度與最終溢流磚制品的光潔度相關，因而增大粒度和提高堆積密度來改善溢流磚的彎曲蠕變性能的效果最終是有限的。

中國專利申請200880114001.1（CN101842325A）公開了一種復合材料，在鋯石中添加第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類添加劑以及他們的組合，其含量為第Ⅰ類添加劑占0.0-0.1重量%，選自Fe₂O₃，SnO₂、氧化物玻璃以及他們的混合物和組合；第Ⅱ類添加劑占0.1-0.8重量%，選自TiO₂、SiO₂、VO₂、CoO、NiO、NbO以及它們的混合物和組合；第Ⅲ類添加劑占0.1-0.8重量%，選自Y₂O₃、ZrO₂、CaO、MgO、Cr₂O₃、Al₂O₃以及它們的混合物和組合；其中燒結劑的量是以氧化物計，基于組合物的總重量的百分比。所述鋯石顆粒的平均粒度至少為1um，一些實施方式中至少為3um、5um、7um、10um，平均粒度不高于15um。通過加入第Ⅱ、Ⅲ類燒結添加劑，制得的復合材料在高溫下具有低的蠕變速率和良好的強度。但CaO、MgO、Al₂O₃高溫下會引起鋯英石的分解，導致材料的燒成性能惡化。

中國專利申請200880123970.3（CN101910090A）公開了一種使鋯石與燒結助劑接觸，其中所述燒結助劑為液體、溶膠形式或和它們的組合物。所述燒結助劑包含鈦化合物、含鐵化合物或其組合物中的至少一種，通過將燒結助劑均勻涂布在鋯石粉末表面來強化燒結助劑的作用。

中國專利申請200880009665.1（CN101641171B）公開了具有多峰粒度的鋯石組合物。所述多峰鋯石組合物包含大于40%重量份的中值粒度大于3微米至25微米的粗鋯石組分、和小于60%重量份的中值粒度小于或等于3微米的細鋯石組分。所述組合物還包含磷酸釔和至少一種包括鈦、鐵、鈣、釔、鈮、釹中至少一種的氧化物，或者它們的組合。所述制品在1180℃的蠕變速率小于1×10^-4英寸/小時，但需要在氦氣氛或真空氣氛下進行燒制，工業化制造大尺寸的坯體有一定的難度。