[發明專利]一種高純含鈦六鋁酸鈣材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010176094.3
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111377728B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 付綠平;顧華志;黃奧;張美杰
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C04B35/44
• 分類號: C04B35/44;C04B35/66;C04B35/622
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

本發明涉及一種高純含鈦六鋁酸鈣材料及其制備方法。其技術方案是：先以55～75wt％的高鈦鋁礬土生料微粉、5～20wt％的含鈣微粉、10～25wt％的氧化鈦微粉和1～10wt％的氧化亞錳微粉為原料，將所述原料在行星球磨機中混合均勻，得到混合料；再將所述混合料在100～200MPa條件下機壓成型，得到生坯；然后將所述生坯在110～200℃條件下干燥12～36小時，在1500～1800℃條件下保溫1～8小時，即得高純含鈦六鋁酸鈣材料，所述高純含鈦六鋁酸鈣材料的Ca((Al_0.84Ti_0.16)₂)₆O₁₉相含量大于90wt％。本發明成本低和工藝簡單，所制備的高純含鈦六鋁酸鈣材料具有純度高、化學穩定性好、抗熱震性能好和抗鈦鋁合金熔體能力強的特點。

技術領域

本發明屬于含鈦六鋁酸鈣材料技術領域。具體涉及一種高純含鈦六鋁酸鈣材料及其制備方法。

背景技術

鈦鋁合金是高推重比航空發動機熱端部件重要組成材料，廣泛用于渦輪葉片、導向葉片、渦輪盤和燃燒室等部件，其品質直接決定著航空發動機的性能。。鈦鋁合金熔體高溫下化學活性高，在熔煉過程中，易與耐火材料發生反應而污染合金熔體，因此，開發性能優異的鈦鋁合金熔煉用耐火材料是制備高質量鈦鋁合金的關鍵前提。

多元體系材料能夠充分結合不同組分之間的性能優勢，是克服單一組分性能缺陷、獲得綜合性能優異材料的有效手段，因此，多元體系材料是鈦鋁合金熔煉用耐火材料的研究方向。在各種多元體系材料中，CaO-Al₂O₃-TiO₂系材料中可以同時抑制合金熔體中Ti組分和Al組分的侵蝕，是鈦鋁合金熔煉用耐火材料研究重點。

CaO-Al₂O₃-TiO₂系材料中存在的主要物相有Ca₃Ti₈Al₁₂O₃₇、CaTi₃Al₈O₁₉和含鈦六鋁酸鈣(Ca((Al_0.84Ti_0.16)₂)₆O₁₉)。Ca₃Ti₈Al₁₂O₃₇和CaTi₃Al₈O₁₉均在1400℃以上發生分解，不能穩定存在，只有含鈦六鋁酸鈣物相可以在1600℃以上溫度穩定存在，因此，合成高純含鈦六鋁酸鈣材料是CaO-Al₂O₃-TiO₂系材料研究領域重要的課題。