[發(fā)明專利]一種中頻爐配套用陶瓷坩堝及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111644762.1
• 申請日: 2021-12-30
• 公開（公告）號: CN114133256B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發(fā)明（設計）人: 張挽;邱宏;畢佳林;高琳琳;史會嬌;張園園;李陽
• 申請（專利權）人: 遼寧省輕工科學研究院有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/101;C04B35/622
• 代理公司: 沈陽維特專利商標事務所(普通合伙) 21229
• 代理人: 王翠

本發(fā)明公開了一種中頻爐配套用陶瓷坩堝及其制備方法，該中頻爐配套用陶瓷坩堝，化學性質穩(wěn)定，主要成分僅為SiO₂以及Al₂O₃，因此，在鑄造使用過程中不會與鋼水發(fā)生反應，同時也不會析出有害的游離物質，杜絕鑄件產(chǎn)生污染或者夾渣氣孔等風險。此外，熔融石英是一種熱膨脹系數(shù)幾乎為“0”的物質，有極低的體積變化率以及極強抗熱震性能，在滿足使用強度的基礎上保障了鑄造的順利進行，通過本發(fā)明可極大改善高溫合金精密鑄件的性能及生產(chǎn)效率。

技術領域

本發(fā)明公開涉及陶瓷坩堝制備的技術領域，尤其涉及一種中頻爐配套用陶瓷坩堝及其制備方法。

背景技術

隨著鑄造行業(yè)的發(fā)展，中頻感應爐因其熔化速度快、成分均勻、溫度高、操作工藝簡單、環(huán)境污染小等優(yōu)點，已廣泛應用于材料、冶金領域中金屬及合金的熔煉，其配套用的坩堝也是中頻感應爐鑄造的重要組成部分之一，坩堝的好壞對鑄件質量有著至關重要的影響，其要求要有足夠的耐火度、體積變化小、抗熱震性好、化學穩(wěn)定性好、不污染鋼液以及有足夠的燒結強度，以抵抗機械沖擊和抗爐渣侵蝕。

目前，國內相關坩堝產(chǎn)品主要以搗打料坩堝為主，這類坩堝均存在抗熱震性能差、污染鋼液、成分駁雜等問題，因此對精密鑄件極易造成污染、夾渣及氣孔等缺陷。

因此，如何研發(fā)一種新型的陶瓷坩堝，以解決上述問題，成為人們亟待解決的問題。

發(fā)明內容

鑒于此，本發(fā)明提供了一種中頻爐配套用陶瓷坩堝及其制備方法，以解決以往的坩堝存在抗熱震性能差、污染鋼液、成分駁雜等問題，極易對精密鑄件造成污染、夾渣及氣孔等缺陷。

一方面，本發(fā)明提供了一種中頻爐配套用陶瓷坩堝，該陶瓷坩堝按重量計，所述陶瓷坩堝由以下原料制成：熔融石英粉20-50份，白剛玉粉0-30份，α-氧化鋁粉26-30份，γ-氧化鋁粉18-28份，白炭黑2-4份，硼酸0.2-0.8份，聚丙烯酸鈉0.6-1.25份、硅烷偶聯(lián)劑0.6-1.25份以及硅溶膠8-10份。

另一方面，本發(fā)明還提供了一種中頻爐配套用陶瓷坩堝的制備方法，該制備方法包括如下步驟：

a)主料混合：按重量計，取熔融石英粉20-50份，白剛玉粉0-30份，α-氧化鋁粉26-30份，γ-氧化鋁粉18-28份，白炭黑2-4份，送入無重力混合設備中，將原料混合均勻后，待用；

b)輔料混合：按重量計，取硼酸0.2-0.8份，聚丙烯酸鈉0.6-1.25份，硅烷偶聯(lián)劑0.6-1.25份，硅溶膠8-10份，送入攪拌機中，使其他輔料充分溶解于硅溶膠后，待用；

c)主料輔料混合：將混合均勻的主料送入攪拌機中，將溶解充分的輔料均分為2份后，依次倒入攪拌機中，充分攪拌均勻形成漿料后，待用；

d)真空攪拌除泡：將所述漿料送入真空攪拌機中，啟動真空攪拌，祛除漿料中的氣泡后，密封保存，待用；

e)硅膠模具的處理：將硅膠模具型腔表面均勻涂抹二甲基硅油，隨后在二甲基硅油表面再均勻噴涂一層氯化銨溶液，待用；

f)坩堝澆注成型：將真空除泡后的漿料澆注在處理后的硅膠模具型腔內，并將澆注后的硅膠模具置于振動平臺上，進行振動；

g)脫模及干燥：待漿料硬化后，脫去模具外套及內芯得到坩堝坯體，將所述坩堝坯體送去恒溫恒濕烘箱中進行烘干；

h)坩堝燒結：將烘干后的陶瓷坩堝坯體送入窯爐，經(jīng)過燒結后，得到成品陶瓷坩堝。

優(yōu)選，所述熔融石英粉的粒度為20-120目，所述白剛玉粉的粒度為120目-350目，α-氧化鋁粉的粒度為325目以下，γ-氧化鋁粉的顆粒度為30μm。

進一步優(yōu)選，步驟b)中，聚丙烯酸鈉的聚合度為500型，硅溶膠的SiO₂含量為20％。