本发明专利技术涉及硼化锆-氮化硼二元导电陶瓷蒸发舟的制备工艺，属于陶瓷材料制备领域，其特征在于采用以下步骤：（1）将原料硼化锆、氮化硼和高温烧结助剂按重量百分比为：55～65%：30～40%：3～7%混合，加入无水乙醇球磨1～3天得到混合均匀的料浆；（2）料浆在旋转蒸发器上蒸发烘干，然后研磨得到混合粉料；（3）再将混合粉料装入表面涂覆氮化硼的石墨磨具中，在氩气气氛下热压烧结，烧结温度为1800～1900℃，保温0.5～2h，压力为20～40MPa，即得硼化锆-氮化硼二元导电陶瓷蒸发舟。本发明专利技术制备工艺简单、所得材料可加工性强，使用寿命长，适用于大规模生产。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及硼化锆-氮化硼二元导电陶瓷蒸发舟的制备工艺，属于陶瓷材料制备领域，其特征在于采用以下步骤：（1）将原料硼化锆、氮化硼和高温烧结助剂按重量百分比为：55～65%：30～40%：3～7%混合，加入无水乙醇球磨1～3天得到混合均匀的料浆；（2）料浆在旋转蒸发器上蒸发烘干，然后研磨得到混合粉料；（3）再将混合粉料装入表面涂覆氮化硼的石墨磨具中，在氩气气氛下热压烧结，烧结温度为1800～1900℃，保温0.5～2h，压力为20～40MPa，即得硼化锆-氮化硼二元导电陶瓷蒸发舟。本专利技术制备工艺简单、所得材料可加工性强，使用寿命长，适用于大规模生产。【专利说明】硼化锆-氮化硼二元导电陶瓷蒸发舟的制备工艺 所属
本专利技术提供一种硼化锆-氮化硼二元导电陶瓷蒸发舟的制备工艺，属于陶瓷材料制备领域。
技术介绍
真空蒸发镀铝行业对舟皿材料提出了以下多方面的要求:合适的电阻率范围及电阻温度系数；优良的耐热性；优良的耐热冲击性；优良的耐铝液腐蚀性；高温下与铝液良好的润湿性；易机械加工性能；足够的机械强度等。 早期，蒸发舟材料是石墨，但它易被液铝腐蚀，因此寿命非常短。目前，导电陶瓷蒸发舟主要有TiB2-BN 二元蒸发舟和TiB2-BN-AlN三元蒸发舟。但，由于TiB2抗氧化性不理想，在120~450°C范围内，TiB2粉末在TG中测定有轻微增重现象发生，在此温度范围内多次循环，再无增重现象发生，说明其表面已形成了一层氧化保护膜，避免材料内部继续氧化。而温度超过900~1000°C后，TiB2剧烈氧化。TiB2抗氧化性不理想降低了 TiB2基导电陶瓷蒸发舟的使用寿命。 硼化错具有极高的熔点、强度，电阻率为1μ Ω.cm小于硼化钛(14 μ Ω.cm),具有较好的导电性；抗氧化性优良，在800°C下，ZrB2粉末在TG中测定无增重和失重现象发生，800~1400°C，增重40%，氧化生成B2O3和ZrO2, B2O3氧化膜的生成能阻碍氧化的进一步进行。而硼化锆基导电陶瓷蒸发舟尚无报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能克服上述缺陷、工艺简单、可加工性强、使用寿命长的硼化锆-氮化硼二元导电陶瓷蒸发舟的制备工艺，其技术方案为:(I)将原料硼化锆、氮化硼和高温烧结助剂按重量百分比为:55~65%:30~40%:3~7%混合，加入无水乙醇球磨I~3天得到混合均匀的料浆；(2)料浆在旋转蒸发器上蒸发烘干，然后研磨得到混合粉料；(3)再将混合粉料装入表面涂覆氮化硼的石墨磨具中，在氩气气氛下热压烧结，烧结温度为1800~1900°C，保温0.5~2h，压力为20~40 MPa,即得硼化锆-氮化硼二元导电陶瓷蒸发舟。 所述的硼化锆-氮化硼二元导电陶瓷蒸发舟的制备工艺，原料硼化锆的粒径为 I~5μιη0 所述的硼化锆-氮化硼二元导电陶瓷蒸发舟的制备工艺，原料氮化硼为片状，厚度为50~200nm，粒径为0.5~5Mm。 所述的硼化锆-氮化硼二元导电陶瓷蒸发舟的制备工艺，中高温烧结助剂由Al粉和Y2O3中的一种或两种的混合。 本专利技术与现有技术相比，具有以下优点:1、本专利技术主料硼化锆抗氧化性优于硼化钛，使得硼化锆-氮化硼二元导电陶瓷蒸发舟的使用寿命能明显提闻;2、本专利技术主料硼化锆具有优良的导电性，在满足导电陶瓷蒸发舟的电阻率要求下，使得硼化锆-氮化硼二元导电陶瓷蒸发舟的原料配比调节范围大；3、本专利技术高温烧结助剂Al粉，可以提高硼化锆-氮化硼二元导电陶瓷蒸发舟与铝液的润湿性；4、本专利技术高温烧结助剂Y2O3，可以降低硼化锆-氮化硼二元导电陶瓷蒸发舟的烧结温度，提高材料的致密性，以致提高抗铝液侵蚀性；5、通过调节原料配比，硼化锆-氮化硼二元导电陶瓷蒸发舟的电阻率可根据不同的使用要求在200~1500 μ Ω.cm范围内可调。 【具体实施方式】 实施例11、将原料5500克IMm的硼化锆、4000克厚度为200nm，粒径为0.5Mm的片状氮化硼和500克Al粉混合，加入无水乙醇球磨I天得到混合均匀的料浆；2、料浆在旋转蒸发器上蒸发烘干，然后研磨得到混合粉料；3、再将混合粉料装入表面涂覆氮化硼的石墨磨具中，在氩气气氛下热压烧结，烧结温度为1900°C，保温2h，压力为20 MPa，即得硼化锆-氮化硼二元导电陶瓷蒸发舟。 实施例21、将原料6500克5Mm的硼化锆、3200克厚度为200nm，粒径为5Mm的片状氮化硼和300克Al粉混合，加入无水乙醇球磨3天得到混合均匀的料浆；2、料浆在旋转蒸发器上蒸发烘干，然后研磨得到混合粉料；3、再将混合粉料装入表面涂覆氮化硼的石墨磨具中，在氩气气氛下热压烧结，烧结温度为1800°C，保温0.5h，压力为40 MPa，即得硼化锆-氮化硼二元导电陶瓷蒸发舟。 实施例31、将原料5500克2Mm的硼化锆、4000克厚度为lOOnm，粒径为2Mm的片状氮化硼、200克Al粉和300克Y2O3粉、混合，加入无水乙醇球磨2天得到混合均匀的料浆；2、料浆在旋转蒸发器上蒸发烘干，然后研磨得到混合粉料；3、再将混合粉料装入表面涂覆氮化硼的石墨磨具中，在氩气气氛下热压烧结，烧结温度为1850°C，保温lh，压力为30 MPa,即得硼化锆-氮化硼二元导电陶瓷蒸发舟。 实施例41、将原料6000克3Mm的硼化锆、3300克厚度为50nm，粒径为IMm的片状氮化硼和700 克Y2O3粉混合，加入无水乙醇球磨I天得到混合均匀的料浆；2、料浆在旋转蒸发器上蒸发烘干，然后研磨得到混合粉料；3、再将混合粉料装入表面涂覆氮化硼的石墨磨具中，在氩气气氛下热压烧结，烧结温度为1900°C，保温0.5h，压力为30 MPa，即得硼化锆-氮化硼二元导电陶瓷蒸发舟。【权利要求】1.一种硼化锆-氮化硼二元导电陶瓷蒸发舟的制备工艺，其特征在于采用以下步骤:(1)将原料硼化锆、氮化硼和高温烧结助剂按重量百分比为:55~65%:30~40%:3~7%混合，加入无水乙醇球磨I~3天得到混合均匀的料浆；(2)料浆在旋转蒸发器上蒸发烘干，然后研磨得到混合粉料；(3)再将混合粉料装入表面涂覆氮化硼的石墨磨具中，在氩气气氛下热压烧结，烧结温度为1800~1900°C，保温0.5~2h，压力为20~40 MPa，即得硼化错-氮化硼二元导电陶瓷蒸发舟。2.如权利要求1所述的硼化锆-氮化硼二元导电陶瓷蒸发舟的制备工艺，其特征在于:步骤(1)中原料硼化锆的粒径为I~5Mm。3.如权利要求1所述的硼化锆-氮化硼二元导电陶瓷蒸发舟的制备工艺，其特征在于:步骤(1)中原料氮化硼为片状，厚度为50~200nm，粒径为0.5~5Mm。4.如权利要求1所述的硼化锆-氮化硼二元导电陶瓷蒸发舟的制备工艺，其特征在于:步骤(1)中高温烧结助剂由Al粉和Y2O3中的一种或两种的混合。【文档编号】C04B35/622GK104177090SQ201410467239【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年9月15日 优先权日:2014年9月15日 【专利技术者】孟凡涛, 田贵山, 魏春城 申请人:山东理工大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种硼化锆‑氮化硼二元导电陶瓷蒸发舟的制备工艺，其特征在于采用以下步骤：（1）将原料硼化锆、氮化硼和高温烧结助剂按重量百分比为：55～65%：30～40%：3～7%混合，加入无水乙醇球磨1～3天得到混合均匀的料浆；（2）料浆在旋转蒸发器上蒸发烘干，然后研磨得到混合粉料；（3）再将混合粉料装入表面涂覆氮化硼的石墨磨具中，在氩气气氛下热压烧结，烧结温度为1800～1900℃，保温0.5～2h，压力为20～40 MPa，即得硼化锆‑氮化硼二元导电陶瓷蒸发舟。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孟凡涛，田贵山，魏春城，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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