[發明專利]一種等離子爐用的內襯致密材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202310026368.4
• 申請日: 2023-01-09
• 公開（公告）號: CN116063087B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 陳崗;潘建軍;丁建軍;黃黎楓;施春良
• 申請（專利權）人: 宜興市金其節能科技有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/622;C04B35/645;C04B35/44;C04B41/84;C04B38/06
• 代理公司: 北京彥開專利代理事務所(普通合伙) 16149
• 代理人: 楊艷秋

1.一種等離子爐用的內襯致密材料，其特征在于，所述內襯致密材料按質量百分比計包括以下組分：20～30％的六鋁酸鈣細粉、3～6％的硅粉、6～7％的鋁粉、0.5～1.5％的二氧化鈦粉、1～2％的氧化鋁粉、0.5～1.5％的二氧化硅粉、1～2％的碳化釩細粉、0.05～0.1％的增韌劑、0.3～0.5％的造孔劑、7～8％的結合劑以及余量的碳化硅粉體。

2.根據權利要求1所述的一種等離子爐用的內襯致密材料，其特征在于，所述結合劑為線性酚醛樹脂、硅酸乙酯、糠醛樹脂中的任意一種或多種的任意比組合，所述造孔劑為甲基丙烯酸甲脂。

3.根據權利要求1～2任意一項所述的一種等離子爐用的內襯致密材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、混合原料：

將除增韌劑外的各組分原料經過前處理后，通過冷等靜壓的方式壓制成型得到塊狀體；

S2、放電等離子燒結：

將步驟S2中得到的塊狀體放入放電等離子燒結裝置中，抽真空后通電燒結，軸向壓力為50～130MPa，在第一階段，以60～80℃/min的升溫速率將燒結溫度升至700～750℃，得到半燒結體；

在第二階段，將升溫速率調至為30～50℃/min，將所述增韌劑霧化后噴灑至所述半燒結體上，直至燒結溫度升至1000～1200℃后再次抽真空，保溫5～8h后冷卻至室溫得到燒結體；

所述增韌劑為質量比為1：1：0.2～0.3：15的氧化鋯粉、氧化鈣粉、聚乙烯亞胺、蒸餾水；霧化方法為：將氧化鋯粉、氧化鈣粉、聚乙烯亞胺、蒸餾水混合均勻后放入進口溫度為155～160℃的噴霧干燥機中，再在0.06～0.08MPa的壓強下，以0.01～0.04cm³/min的速率霧化噴出；

S3、交替浸漬：

將所述燒結體放入改性浸漬液中交替浸漬，所述交替浸漬的方式為：先使燒結體進行旋轉浸漬，再使燒結體進行壓力浸漬，交替浸漬3～5次；

所述旋轉浸漬的旋轉速率為50～60r/min，單次浸漬時間為45～50min；所述壓力浸漬的壓力為1.5～2.5MPa，單次浸漬時間為55～60min；

S4、熱處理：

將浸漬完成的燒結體放入烘箱中，加熱溫度為150～250℃，加熱時間為1～2h，保溫1.5～3h后隨爐冷卻至室溫，得到所述內襯致密材料。

4.根據權利要求3所述的一種等離子爐用的內襯致密材料的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述冷等靜壓的壓力為100～110MPa，壓制時長為25～30min。

5.根據權利要求3所述的一種等離子爐用的內襯致密材料的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述前處理的方式為：將各組分粉末先在濕度為40～50％的氬氣流中混勻，再加入球磨機中以160～180r/min的速率球磨21～22h。

6.根據權利要求3所述的一種等離子爐用的內襯致密材料的制備方法，其特征在于，步驟S2中，通電燒結前以及燒結至最高溫度后，抽真空的真空度為5～7Pa。

7.根據權利要求3所述的一種等離子爐用的內襯致密材料的制備方法，其特征在于，步驟S3中，所述改性浸漬液按質量份數計包括8～10份的乙烯基硅烷浸漬液、5～6份的甲基丙烯酸以及0.5～1份的己二酸二甲酯。

8.根據權利要求3所述的一種等離子爐用的內襯致密材料的制備方法，其特征在于，步驟S3結束后，通過等離子噴涂的方式，向浸漬完成的燒結體上部表面噴涂為內襯厚度0.2～0.4％的致密涂層，噴涂結束后在流速為15～20L/min的二氧化鈦懸浮液下淋洗12～15min；

所述等離子噴涂的參數包括噴涂距離72～75mm，送粉量2.8～3.2rpm，噴槍速率300～350mm/s，噴涂電壓35～37V，噴涂電流780～800A。