[發明專利]一種微波窯用高熵陶瓷及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110533795.2
• 申請日: 2021-05-14
• 公開（公告）號: CN115340361B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發明（設計）人: 范冰冰;張銳;陳勇強;王海龍;李紅霞;邵剛;劉國齊;孫紅剛;鮑燊;司瑤晨
• 申請（專利權）人: 鄭州大學;中鋼集團洛陽耐火材料研究院有限公司
• 主分類號: C04B35/04
• 分類號: C04B35/04
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 王燦

本發明屬于微波窯用材料技術領域，具體公開了一種微波窯用高熵陶瓷及其制備方法與應用。本發明通過無水乙醇溶解MgCl₂·6H₂O、CoCl₂·6H₂O、CuCl₂·2H₂O、NiCl₂·6H₂O和ZnCl₂，干燥后，球磨，壓制成型，在空氣氣氛下煅燒得到微波窯用高熵陶瓷。本發明公開的高熵陶瓷用于微波窯保溫材料具有優異的透波、保溫和高溫穩定性能。

技術領域

本發明涉及微波窯用材料技術領域，尤其涉及一種微波窯用高熵陶瓷及其制備方法與應用。

背景技術

微波燒結作為一種先進的材料制備技術，它具有升溫速度快、能源利用率高、加熱效率高和安全無污染等特點，已經成為材料燒結領域新的研究熱點。由于微波加熱的特殊性，對微波保溫材料也提出了更高要求，優異的透波、保溫和高溫穩定的協同性是微波窯用保溫材料需要突破的瓶頸。目前，常用的保溫材料為剛玉-莫來石輕質磚及莫來石保溫棉，盡管剛玉-莫來石具有很好的高溫強度和抗熱震性，但其介電損耗仍偏高，且其介電損耗隨著溫度升高急劇增加，保溫材料內部易發生熱失控。針對以上問題，發明專利CN106747574A公開了一種微波窯用Si₂N₂O透波-隔熱一體化內襯材料及其制備方法，實現了透波和隔熱的協同的改善，但Si₂N₂O材料制備條件較苛刻，高溫穩定性仍有所欠缺。由于保溫材料在使用過程中處于空氣氣氛下，因此選擇氧化物材料體系仍是首選。氧化鎂作為一種常用耐火材料，其介電損耗低，且隨溫度升高不發生明顯變化，但其制品燒結困難，且氧化鎂熱膨脹系數高，高溫體積穩定性差。

因此，如何提供一種氧化物材料體系的微波保溫材料，使其具有較高的保溫性能和高溫穩定性能，同時還滿足優異的透波性是本領域亟待突破的瓶頸。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種微波窯用高熵陶瓷的制備方法，本發明制備得到的高熵陶瓷作為微波窯用保溫材料時具有高保溫性能、優異的透波性能和高溫穩定性能。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種微波窯用高熵陶瓷的制備方法，具體制備步驟如下：

1)將MgCl₂·6H₂O、CoCl₂·6H₂O、CuCl₂·2H₂O、NiCl₂·6H₂O和ZnCl₂混合，加入無水乙醇，溶解，球磨，然后干燥獲得混合粉體；

2)將步驟1)獲得的混合粉體壓制成型，煅燒，即得微波窯用高熵陶瓷。

優選的，MgCl₂·6H₂O、CoCl₂·6H₂O、CuCl₂·2H₂O、NiCl₂·6H₂O和ZnCl₂的摩爾比為16:1:1:1:1。

優選的，無水乙醇的質量與MgCl₂·6H₂O、CoCl₂·6H₂O、CuCl₂·2H₂O、NiCl₂·6H₂O和ZnCl₂總量的摩爾比為400～800(g):1(mol)。

優選的，球磨時間為2～5h，球磨轉速為100～300r/min。

優選的，干燥溫度為50～70℃，干燥時間為12～14h。