[發(fā)明專利]放電等離子燒結(jié)高性能鎂鋯復(fù)合陶瓷磚制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011225455.5
• 申請(qǐng)日: 2020-11-05
• 公開（公告）號(hào): CN112341218B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭岐;段守龍;王延哲;吳東洋;秦鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中民馳遠(yuǎn)實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): C04B35/66
• 分類號(hào): C04B35/66;C04B35/043;C04B35/622;C04B35/64
• 代理公司: 北京聲華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11661
• 代理人: 張軍;尤瑞梅

1.一種放電等離子燒結(jié)高性能鎂鋯復(fù)合陶瓷磚制備方法，其特征在于，選用天然菱鎂礦和鋯英石礦作為原料，采用放電等離子高溫加壓燒結(jié)鎂鋯復(fù)合陶瓷磚,制備步驟如下：

1）原料破碎與研磨，將所述菱鎂礦和鋯英石礦分別在破碎機(jī)和研磨機(jī)中破碎和研磨至200目以下，獲得菱鎂礦粉和鋯英石粉；

2）礦粉輕燒，將獲得的所述菱鎂礦粉在加熱爐內(nèi)進(jìn)行煅燒，煅燒溫度750℃～850℃，保溫時(shí)間1～2小時(shí)，制得輕燒氧化鎂粉；

3）礦粉混勻與干燥，將制得的所述輕燒氧化鎂粉與獲得的所述鋯英石粉放置于混勻機(jī)中，添加足量的水充分混勻成漿料，混勻后將所述漿料在干燥設(shè)備中烘干，制得氫氧化鎂與鋯英石混合粉體；其中，

所述輕燒氧化鎂粉與鋯英石粉的混合比例為20:1～10:1，水的加入量與粉體的比例按照液體體積與固體質(zhì)量比為3：1～5：1，混勻時(shí)間2～8小時(shí)，烘干時(shí)間12～24小時(shí)，烘干溫度90～120℃；

4）放電等離子燒結(jié)，將所述氫氧化鎂與鋯英石混合粉體放置于放電等離子燒結(jié)爐中，進(jìn)行成型和高溫加壓燒結(jié)；燒結(jié)后進(jìn)行冷卻，得到鎂鋯復(fù)合陶瓷磚；

其中，所述高溫?zé)Y(jié)溫度為1450～1650℃，升溫速率100℃/min，燒結(jié)保溫時(shí)間15～35分鐘，施加壓力30～150MPa。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，在對(duì)混合粉體進(jìn)行放電等離子高溫加壓燒結(jié)時(shí)，所述混合粉體迅速分解為氧化鎂并形成一定量的微小孔隙，這些微小孔隙使其中的氧化鋯晶粒隨著溫度的升高快速發(fā)育長(zhǎng)大并填充微小孔隙，同時(shí)抑制氧化鎂晶粒的長(zhǎng)大，細(xì)化氧化鎂晶粒，強(qiáng)化鎂鋯復(fù)合陶瓷磚的密度和強(qiáng)度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述鎂鋯復(fù)合陶瓷磚的體積密度為3.50～3.82g·cm^-3，常溫耐壓強(qiáng)度為437～625MPa。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述高溫?zé)Y(jié)溫度為1550～1650℃，升溫速率為100℃/min，燒結(jié)保溫時(shí)間25～35分鐘，施加壓力100～150MPa。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述輕燒氧化鎂粉與鋯英石粉的混合比例為16:1～14:1，水的加入量與粉體的比例為4：1，混勻時(shí)間3～6小時(shí)，烘干時(shí)間16～20小時(shí)，烘干溫度90～100℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述加熱爐為馬弗爐加熱設(shè)備。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述混合粉體的成型是在等離子燒結(jié)爐的石墨模具中成型。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述放電等離子燒結(jié)采用直流脈沖電源通電進(jìn)行燒結(jié)。