[發明專利]一種石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩鍋及其制備方法

在審

• 申請號: 201710080107.5
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN106810250A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 沈鴻飛
• 申請（專利權）人: 上海可盛硅酸鹽新材料有限公司
• 主分類號: C04B35/48
• 分類號: C04B35/48;C04B35/622
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及坩堝技術領域，具體涉及一種石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝及其制備方法。

背景技術

氧化鋯坩堝耐高溫，是熔煉貴金屬及合金的最優器皿，但由于氧化鋯熱導率只有2.09W/m·K，傳熱效率不高的同時，也極易在高頻爐的急冷急熱中破裂，不僅使得本身使用坩堝的成本增加，而且坩堝破裂后，會使得貴金屬和高溫合金的流失，造成浪費。

發明內容

為解決現有技術存在的問題，本發明提供一種石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩鍋及其制備方法，能夠提高熱導率，延長坩堝使用壽命，降低熔煉成本。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝，包括氧化鋯和石墨烯。

一種石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝的制備方法，包括以下步驟：

1）將氧化鋯和石墨烯按照質量配比98.5：1.5混合均勻，然后將混合物放入球磨機里進行濕法球磨26小時，靜置2小時；

2）調節漿料的pH值在7~8，漿料溫度在45±1℃，倒入石膏模中注漿，等坯體從模具中脫落后，取出，自然干燥100小時，修坯，然后放入爐中，待燒結；

3）燒結：在空氣中，6個小時從室溫升到1000℃，然后3個小時從1000℃升到1650~1750℃，保溫2個小時，即獲得石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝。

所述氧化鋯中含有8%的氧化鈣。

所述步驟1）中所述的濕法球磨是去離子水為球磨介質。

本發明的有益效果：

本發明提供了一種石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝及其制備方法，采用石墨烯與氧化鋯混合，得到的坩堝熱導率提升到了65W/m·K，增加了熱穩定性，使坩堝的使用壽命提高了5-6倍，降低了熔煉成本。

具體實施方式

為使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施方式，進一步闡述本發明。

實施例1

一種石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝，包括氧化鋯和石墨烯。

一種石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝的制備方法，包括以下步驟：

1）將氧化鋯（含8%的氧化鈣）和石墨烯按照98.5：1.5的質量配比混合均勻，然后將混合物放入球磨機里進行濕法球磨26小時，靜置2小時；

2）調節漿料的pH值在7~8，漿料溫度在45℃時，倒入石膏模中注漿，等坯體從模具中脫落后，取出，自然干燥100小時，修坯，然后放入爐中，待燒結；

3）燒結：在空氣中，6個小時從室溫升到1000℃，然后3個小時從1000℃升到1680℃，保溫2個小時，即獲得石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝。

實施例2

一種石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝，包括氧化鋯和石墨烯。

一種石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝的制備方法，包括以下步驟：

1）將氧化鋯（含8%的氧化鈣）和石墨烯按照98.5：1.5的質量配比混合均勻，然后將混合物放入球磨機里進行濕法球磨26小時，靜置2小時；

2）調節漿料的pH值在7~8，漿料溫度在45.5℃時，倒入石膏模中注漿，等坯體從模具中脫落后，取出，自然干燥100小時，修坯，然后放入爐中，待燒結；

3）燒結：在空氣中，6個小時從室溫升到1000℃，然后3個小時從1000℃升到1700℃，保溫2個小時，即獲得石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝。

實施例3

一種石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝，包括氧化鋯和石墨烯。

一種石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝的制備方法，包括以下步驟：

1）將氧化鋯（含8%的氧化鈣）和石墨烯按照98.5：1.5的質量配比混合均勻，然后將混合物放入球磨機里進行濕法球磨26小時，靜置2小時；

2）調節漿料的pH值在7~8，漿料溫度在44.8℃時，倒入石膏模中注漿，等坯體從模具中脫落后，取出，自然干燥100小時，修坯，然后放入爐中，待燒結；

3）燒結：在空氣中，6個小時從室溫升到1000℃，然后3個小時從1000℃升到1730℃，保溫2個小時，即獲得石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝。

本具體實施方式得到的石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝，熱導率提升到了65W/m·K，增加了熱穩定性，使坩堝的使用壽命提高了5-6倍，降低了熔煉成本。

以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。