[發(fā)明專(zhuān)利]陶瓷專(zhuān)用燒結(jié)容器及用途和陶瓷的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010318645.5
• 申請(qǐng)日: 2020-04-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111333418B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李慧;魯飛;劉樹(shù)峰;張帥;劉小魚(yú);孫良成
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 包頭稀土研究院;瑞科稀土冶金及功能材料國(guó)家工程研究中心有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C04B35/48
• 分類(lèi)號(hào): C04B35/48;C04B35/50;C04B35/622;C04B35/64;C04B35/645;F27D5/00
• 代理公司: 北京悅成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11527
• 代理人: 樊耀峰;安平

本發(fā)明公開(kāi)了一種陶瓷專(zhuān)用燒結(jié)容器及用途和陶瓷的制備方法。該燒結(jié)容器包括膜套、上壓頭、下壓頭和分隔層；所述膜套具有上端面和下端面，所述上端面設(shè)置有上開(kāi)口，所述下端面設(shè)置有下開(kāi)口；所述上壓頭和下壓頭分別設(shè)置為能夠從膜套的上開(kāi)口和下開(kāi)口插入膜套內(nèi)，上壓頭和下壓頭均設(shè)置為能夠上下移動(dòng)；所述膜套、上壓頭和下壓頭形成用于容納燒結(jié)物料的處理腔；所述分隔層設(shè)置在處理腔內(nèi)，用于將所述處理腔分隔為多層，所述分隔層設(shè)置為能夠在所述處理腔內(nèi)上下移動(dòng)，從而將壓力傳遞至所述處理腔的各層中的燒結(jié)物料。本發(fā)明的燒結(jié)容器能夠縮短物料的處理時(shí)間，且能夠提高主相純度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種陶瓷專(zhuān)用燒結(jié)容器及用途和陶瓷的制備方法。尤其涉及一種燒綠石結(jié)構(gòu)Ce₂Zr₂O₇陶瓷的制備方法。

背景技術(shù)

燒綠石結(jié)構(gòu)Ce₂Zr₂O₇陶瓷具有良好的抗輻射能力和化學(xué)穩(wěn)定性，被認(rèn)為是高放射廢物，特別是長(zhǎng)壽命超鈾核素的理想固化介質(zhì)材料。

目前常見(jiàn)的燒綠石結(jié)構(gòu)Ce₂Zr₂O₇陶瓷材料的制備方法主要有固相高溫還原法、溶膠凝膠法、共沉淀法等。傳統(tǒng)固相高溫還原法由于高溫還原處理過(guò)程中粒子間的傳質(zhì)距離長(zhǎng)，往往需要較高的還原溫度，較長(zhǎng)的處理時(shí)間才能合成燒綠石結(jié)構(gòu)Ce₂Zr₂O₇材料，成相難度大。溶膠凝膠法、共沉淀法等濕法工藝一般是將鈰和鋯的鹽類(lèi)溶液混合后，在混合溶液中加入適當(dāng)?shù)某恋韯┲苽淝膀?qū)體沉淀物，再將前驅(qū)體沉淀物進(jìn)行干燥或鍛燒，從而獲得燒綠石結(jié)構(gòu)Ce₂Zr₂O₇材料。濕法工藝成相過(guò)程相對(duì)容易，煅燒溫度低，但是該工藝會(huì)引入大量的酸根離子，后續(xù)洗滌過(guò)程中不僅需要大量的去離子水，還會(huì)造成環(huán)境污染，增加廢水處理成本，不符合未來(lái)新材料制備工藝的發(fā)展要求，Ce₂Zr₂O₇材料中還會(huì)殘存酸根離子，將嚴(yán)重影響粉體的性能穩(wěn)定性，進(jìn)而影響材料的使用性能。

CN103664192B公開(kāi)了一種純相燒綠石結(jié)構(gòu)Ce₂Zr₂O₇材料的制備方法。該方法以Ce(NO₃)₃和Zr(NO₃)₄為原料，加入檸檬酸和聚乙烯二醇，形成溶膠；將溶膠霧化至坩堝裝置中快速去除水分，得到前驅(qū)體；將前驅(qū)體進(jìn)行高溫石墨還原，高溫石墨還原溫度為1100～1400℃，還原時(shí)間為24～72小時(shí)。該方法產(chǎn)物中含有酸根離子，且處理時(shí)間長(zhǎng)，效率低。

CN103127927A公開(kāi)了一種燒綠石結(jié)構(gòu)二氧化鈰-二氧化鋯復(fù)合氧化物的制備方法。將硝酸鈰、硝酸鋯和表面活性劑溶解于離子交換水中，加入氨水生成共沉淀，將共沉淀在500℃燒制5小時(shí)，得到固溶體，將固溶體粉碎，得到固溶體粉末。將二氧化鈰-二氧化鋯固溶體粉末填充到聚乙烯制的袋中，對(duì)內(nèi)部進(jìn)行脫氣后，對(duì)袋口加熱，進(jìn)行密封。使用進(jìn)水壓壓制裝置，在300MPa的壓力下加壓1分鐘進(jìn)行成型，得到二氧化鈰-二氧化鋯固體粉末的固體形狀原料。將固體形狀原料裝入石墨制的坩堝中，在氬氣中在1700℃還原5小時(shí)。該方法制備工藝復(fù)雜，處理時(shí)間較長(zhǎng)。

CN102730756A公開(kāi)了一種燒綠石型稀土鋯酸鹽的制備方法。將原料稀土硝酸鹽、硝酸鋯和助溶劑研磨成粉末，將粉末置于坩堝中，在馬弗爐中以1℃/min～30℃/min的升溫速率升溫至600～1600℃，保溫6～15小時(shí)。該方法處理時(shí)間長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種陶瓷專(zhuān)用燒結(jié)容器，該容器可以使溫度和壓力同時(shí)作用于燒結(jié)物料，縮短物料的處理時(shí)間。進(jìn)一步地，處理腔分隔為多層，提高了燒結(jié)產(chǎn)物的主相純度。