[發明專利]一種耐高溫低膨脹陶瓷材料及其制造方法

在審

• 申請號: 202010131004.9
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111377720A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 杜金標
• 申請（專利權）人: 徐州華焰特種陶瓷有限公司
• 主分類號: C04B35/14
• 分類號: C04B35/14
• 代理公司: 蘇州市方略專利代理事務所(普通合伙) 32267
• 代理人: 朱智杰

本發明屬于陶瓷制備技術領域，具體涉及一種耐高溫低膨脹陶瓷材料及其制造方法。本發明提供的耐高溫低膨脹陶瓷材料，包括熔融石英硅微粉、堇青石、鋰輝石、粘土、燒滑石、二氧化鈦、硫酸鋇、氧化鎂、氮化硅、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、過硫酸銨、四甲基乙二胺、水等組分，通過5步法制備得到。所述的耐高溫低膨脹陶瓷材料，強度大，熱膨脹系數低，表面光滑平整，能夠耐受外界溫度的大范圍快速變化而不開裂，能夠很好適用于玻璃鋼化爐陶瓷輥道、硅鋼退火爐陶瓷輥道、金屬熱處理爐陶瓷輥道等眾多苛刻環境的長期使用。本發明提供的耐高溫低膨脹陶瓷材料的制造方法，操作簡單便捷，出品質量穩定，能夠適用于中等批量的耐高溫低膨脹陶瓷材料的高效制造。

技術領域

本發明屬于陶瓷制備技術領域，具體地，涉及一種耐高溫低膨脹陶瓷材料及其制造方法。

背景技術

玻璃鋼化爐是生產鋼化玻璃的關鍵設備，玻璃在鋼化爐內經高溫加熱再冷卻，形成獨特的內部受拉外部受壓的應力分布狀態。這種玻璃一旦局部發生破損，便會發生應力釋放，破碎成很多沒有尖銳棱角的小塊，不易造成人員傷害，因此得到廣泛使用。陶瓷輥作為玻璃鋼化爐的關鍵部件，用于承托和傳送玻璃，要求能夠承受高溫不變形，能夠耐受大范圍的溫度變化不開裂，同時還要求具備高強度、表面光滑平整等特點。但是，現有的普通陶瓷材料由于熱膨脹系數偏大，強度有限，在類似玻璃鋼化爐的極端條件下長期使用，容易產生裂紋，導致使用壽命較短，綜合成本偏高。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種耐高溫低膨脹陶瓷材料及其制造方法。所述的耐高溫低膨脹陶瓷材料按重量計包括以下組分：

熔融石英硅微粉70-80份

堇青石10-15份

鋰輝石2-5份

粘土1-2份

燒滑石1-2份

二氧化鈦2-3份

硫酸鋇2-3份

氧化鎂2-3份

氮化硅0.5-0.8份

聚乙二醇0.8-1.2份

聚丙烯酰胺0.3-0.5份

過硫酸銨0.2-0.3份

四甲基乙二胺0.1-0.3份

水80-120份。

優選地，上述的耐高溫低膨脹陶瓷材料，所述融石英硅微粉的粒度為150-180目。

優選地，上述的耐高溫低膨脹陶瓷材料，所述聚乙二醇的平均分子量為190-210。

進一步地，上述的耐高溫低膨脹陶瓷材料的制造方法，包括以下步驟：

S1：按配方量將聚丙烯酰胺、過硫酸銨、四甲基乙二胺與水混合均勻；

S2：按配方量將熔融石英硅微粉、堇青石、鋰輝石、粘土、燒滑石、二氧化鈦、硫酸鋇、氧化鎂、氮化硅和步驟S1所得產物裝入球磨機球磨均勻，過200目篩；

S3：將步驟S2所得漿料進行噴霧造粒，過200目篩；

S4：將步驟S3所得粉體裝入模具中靜壓成型；

S5：將壓成的坯體送入窯爐燒結成型。

優選地，上述的耐高溫低膨脹陶瓷材料的制造方法，步驟S2中，球磨機使用氧化鋯球磨罐及氧化鋯球子，氧化鋯球子用量為所有組分用量的2.5倍，球磨機轉速為360r/min，球磨時間為2h。