[發明專利]一種低成本高性能硅質瓷坯料配方

在審

• 申請號: 202210880951.7
• 申請日: 2022-07-26
• 公開（公告）號: CN115180956A
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 姚紹明;畢興旸;張正波;張濤;鄧小玲
• 申請（專利權）人: 重慶鴿牌電瓷有限公司
• 主分類號: C04B35/573
• 分類號: C04B35/573;C04B35/577;C04B35/596;C04B35/591;C04B35/622;C04B35/626
• 代理公司: 重慶越利知識產權代理事務所(普通合伙) 50258
• 代理人: 沈立

本發明涉及電瓷技術領域，尤其涉及一種低成本高性能硅質瓷坯料配方，主料包括硅灰礦石；輔料包括塑性添加劑、水、無機助劑和無機鹽；按重量份數計，每100份主料與13份輔料進行配比。本發明得主料和輔料混合后形成坯料，坯料經壓制、擠壓、注漿或其他成型方法制成素坯。在塑性添加劑的化合所用下，硅灰礦石混合物熱解為多孔的炭，液態或氣態的硅與無定型碳或石墨反應生成碳化硅，并且包括氮化反應得到的氮化硅礦石。反應生成的碳化硅多晶、碳化硅粉和氮化硅連成一體，過量的硅填充了微孔得到無氣孔的制品。25°C環境下彎曲強度可達400～600MPa,熔點為1410℃，強度250MPa，彈性模量約為115MPa。

技術領域

本發明涉及硅質瓷技術領域，尤其涉及一種低成本高性能硅質瓷坯料配方。

背景技術

硅質瓷即為含硅化合物無機材料，主要包括碳化硅陶瓷和氮化硅陶瓷。碳化硅陶瓷具有優良的常溫力學性能，較高的抗彎強度、優良的抗氧化性、良好的耐腐蝕性、高的抗磨損以及較低的摩擦系數，碳化硅陶瓷的高溫力學性能是已知陶瓷材料中最佳的。氮化硅陶瓷是一種燒結時不收縮的無機材料陶瓷。氮化硅的強度很高，尤其是熱壓氮化硅，是世界上最堅硬的物質之一。具有高強度、低密度、耐高溫等性質。

公開號為CN102838343B的發明公開了一種高硅質瓷中強度電瓷坯料配方，其所包含的組分及重量組分比為：東勝土20～22份、江津粘土16～20份、涇陽土16～20份、鋁礬土3～6份、永川土16～20份、石英粉24～26份。上述配方的主要技術指標為：干燥強度≥5MPa；彎曲強度≥110MPa；燒成溫度范圍≥40K；開口孔隙率：0.000％；體積密度：≥2.55g/cm3；耐受電壓：≥35kV/mm，其各項性能超過GB8411中強瓷標準，該料方滿足了160kN以下絕緣子的要求。

但是上述技術方案存在以下缺陷：上述坯料配方成分復雜，加工步驟不明確，導致整體加工成本較高，無法在材料行業得到廣泛普及。

發明內容

本發明針對背景技術中存在的技術問題，提出一種低成本高性能硅質瓷坯料配方。

本發明的技術方案：一種低成本高性能硅質瓷坯料配方，本實施例提出的一種低成本高性能硅質瓷坯料配方，坯料包括主料和輔料；主料包括硅灰礦石；輔料包括塑性添加劑、水、無機助劑和無機鹽；按重量份數計，每100份主料與13份輔料進行配比。

硅灰礦石包括粒徑1mm-3mm的純硅粉、粒徑5mm-8mm的碳化硅礦石、粒徑5mm-8mm的氮化硅礦石、粒徑4mm-9mm的二氧化硅和粒徑1mm-2mm的石英砂。

按重量份數計，主料硅灰礦石包括40-80份純硅粉、5-20份碳化硅礦石、5-20份氮化硅礦石、10-20份二氧化硅和15-25份石英砂；按重量份數計，輔料包括30份塑性添加劑、40份水、20份無機助劑和10份無機鹽。

塑性添加劑包括塑性燒結劑、抗氧化劑、硅烷偶聯劑、緩凝劑和反絮凝劑；按重量份數計，每10份塑性添加劑中包括4份塑性燒結劑、2份抗氧化劑、2份硅烷偶聯劑、1份緩凝劑和1份反絮凝劑。無機助劑包括硅鋇鈣脫氧劑。無機鹽包括碳酸鈉和氧化鎂；按重量份數計，無機鹽包括4份碳酸鈉和6份氧化鎂。

優選的，主料硅灰礦石還包括剛玉砂；按重量份數計，主料包括10份剛玉砂與90份硅灰礦石。

優選的，主料硅灰礦石還包括堇青石；按重量份數計，主料包括5份堇青石與95份硅灰礦石。

優選的，按重量份數計，每100份硅質瓷坯料包括60份純硅粉、5份碳化硅礦石、5份氮化硅礦石、10份二氧化硅、15份石英砂、1.5份塑性添加劑、2份水、1份無機助劑和0.5份無機鹽。

優選的，按重量份數計，每100份硅質瓷坯料包括60份純硅粉、10份碳化硅礦石、10份氮化硅礦石、10份二氧化硅、5份石英砂、1.5份塑性添加劑、2份水、1份無機助劑和0.5份無機鹽。