用于烧结的垫板制造技术

本公开涉及一种用于烧结的垫板。本发明专利技术还涉及其制备方法。在窑中烧制制品时该垫板用于支撑制品。在本公开的一个方面中，制备了用于烧结生坯二氧化钛形体例如通过多种成形方法制得的铝熔炼阴极的垫板组件。该组件本身由经烧结的二硼化钛形成。该组件的开孔面积和排气口允许在码垛过程中排放废气，以制备具有减少的污染的烧结产品。垫板组件主要由二硼化钛制得，其与生坯二氧化钛形体是化学相容的。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本公开涉及一种用于烧结的垫板。本专利技术还涉及其制备方法。在窑中烧制制品时该垫板用于支撑制品。在本公开的一个方面中，制备了用于烧结生坯二氧化钛形体例如通过多种成形方法制得的铝熔炼阴极的垫板组件。该组件本身由经烧结的二硼化钛形成。该组件的开孔面积和排气口允许在码垛过程中排放废气，以制备具有减少的污染的烧结产品。垫板组件主要由二硼化钛制得，其与生坯二氧化钛形体是化学相容的。【专利说明】用于烧结的垫板相关申请的交叉引用本专利申请是2013年6月19日提交的美国临时专利申请号61/836，796的非临时专利申请并且要求其优先权，通过引用以其全文并入本文。
本专利技术涉及用于在窑中烧制生坯部件的窑具和支撑体，更具体地涉及用于在烧结过程中支撑生还物品的垫板(setter plate)。
技术介绍
已知各种类型的窑具和垫板，其具有各种组成，例如莫来石、堇青石和碳化硅。由于垫板和在其上支撑的生坯物品在窑中经受高温，所以在生坯物品与由某些材料制得的垫板之间可发生反应。因此，减少垫板与生坯物品之间的反应的替代性的垫板设计和组成是需要的。
技术实现思路
所公开的主题涉及在窑中烧制制品时用于支撑制品的垫板。在一个实施方案中，垫板是由经烧结的二硼化钛形成的多孔板，该经烧结的二硼化钛具有10-12微米的颗粒尺寸并具有20% -50%的开孔面积(open area)。 在另一个实施方案中，在窑中加热制品时垫板能够允许由垫板上支撑的制品所排放的化合物的渗入。 在另一个实施方案中，该制品由二硼化钛制得，并且在窑中加热制品时垫板能够支撑窑中的制品而不与制品化学反应。 在另一个实施方案中，垫板具有多个子部件,包括底板、顶板和至少一个侧板,侧板将顶板与底板隔开并且在其间限定了用于接收制品的空间。 在另一个实施方案中，顶板和底板是有同等范围(coextensive)的矩形板，并且所述至少一个侧板包括围绕矩形顶板和底板外围分布的四个侧板。 在另一个实施方案中，侧板是齿形图案(cut-out)，其具有至少一个隆突和至少一个凹部，该凹部能够使顶板与底板之间的空间排气。 在另一个实施方案中，形成二硼化钛制品的方法包括: (A)形成二硼化钛粉末在液体粘合剂中的浆料； (B)用浆料填充具有制品形状的空腔的模具； (C)使空腔中的浆料干燥成固体形体； (D)将该固体形体置于窑中的二硼化钛垫板上； (E)加热该固体形体以除去粘合剂；和 (F)烧结该固体形体以产生二硼化钛制品。 在另一个实施方案中，用于制备垫板的方法，包括:粉浆浇注、喷雾干燥并压制、轧辊压实、以及制备糊料/浇注料混合料并将其送入模具中以产生固体形体中的至少一种。 在另一个实施方案中，将该固体形体放置在窑内的二硼化钛表面上并加热以产生垫板材料。 在另一个实施方案中，所述方法还包括将垫板材料切割成顶板、底板和侧板并且将顶板、底板和侧板装配成垫板组件，该垫板组件限定了在其中具有用于接收被码垛(setter)的制品的空间的包裹体(envelope)。 在另一个实施方案中，所述方法还包括在模具中制备多个对应于顶板、底板和侧板的空腔，填充所述多个空腔中的每个空腔，然后在窑中烧结该模具以产生顶板、底板和侧板；并且还包括将顶板、底板和侧板装配成垫板组件的步骤，该垫板组件具有在其中能够接收制品用于码垛的内部空间。 在另一个实施方案中，所述制品为用于铝熔炼炉的阴极。 在另一个实施方案中，垫板与制品是化学相容的。 在另一个实施方案中，垫板是多孔的并且还包括在进行除去粘合剂的步骤时渗入多孔垫板的步骤。 在另一个实施方案中，所述方法包括使粘合剂化合物通过多孔垫板的步骤。 在另一个实施方案中，垫板是具有围绕内部空心的多个板的垫板组件，在加热步骤之前在该内部空心中接收制品。 在另一个实施方案中，所述方法包括在窑中堆叠多个包含有制品的垫板组件的步骤。 在另一个实施方案中，所述方法包括: (A)形成二硼化钛粉末在液体粘合剂中的浆料； (B)用浆料填充具有制品形状的空腔的模具，可由其制得垫板； (C)使空腔中的浆料干燥成固体形体； (D)将该固体形体置于窑中； (E)加热该固体形体以除去粘合剂； (F)烧结该固体形体以产生垫板材料；和 (G)使用垫板材料形成垫板。 在另一个实施方案中，在加热步骤之前将固体形体置于窑内的二硼化钛表面上。 在另一个实施方案中，使用以下步骤,包括将垫板材料切割成顶板、底板和侧板，并且将顶板、底板和侧板装配成垫板组件，该垫板组件限定了在其中具有用于接收被码垛的制品的空间的包裹体。 在另一个实施方案中，步骤(B)的模具具有多个对应于顶板、底板和侧板的空腔，在填充步骤过程中填充每个空腔和并且在步骤(C)至(G)中进行处理以产生顶板、底板和侧板；并且还包括将顶板、底板和侧板组装成垫板组件的步骤，该垫板组件具有在其中能够接收制品用于码垛的内部空间。 在另一个实施方案中，组装步骤包括驱动销子穿过顶板、底板和侧板以将垫板组件固定在一起。 【专利附图】【附图说明】 为了更完整的理解本专利技术，参考与附图结合考虑的示例性实施方案的以下详细描述。 图1是根据本公开的一个实施方案的垫板组件的立体图。 图2是图1的垫板组件去掉顶板并且在其中具有可包含的制品的立体图。 【具体实施方式】 图1和2示出了垫板组件10，其具有由多对侧板16和端板18分隔的顶板12和底板14，限定了内部空间S，所示的侧板16和端板18在垫板组件10的各自的相对侧上被复制，这在图1中是不可见的。在一个实施方案中，在完成组件10之前将垫板组件10描述为包含空间S和/或在放置在空间S中的任何物体的包裹体10。更具体地，在该实施方案中，在图2中所示的结构中，将制品C放置在底板14之上，然后在底板14的外围上围绕制品C设置侧板16和端板18。然后将顶板12放置在侧板16和端板18上以覆盖制品C。在一个实施方案中，在底板14上设置侧板16和端板18，然后将制品C放置在它们之间的底板上。侧板16和端板18是齿形的(例如具有切成一端的槽/缺口的结构，例如带齿结构)，分别具有隆突16b和18b (例如材料的凸起部分或突出)，和分别具有中间的凹部16c、18c。在一些实施方案中，在将制品C置于空间S中之后，驱动销子20进入对齐的孔12a、14a、16a、18a以将垫板组件10固定在一起。在一些实施方案中，销子由耐热材料例如钨或钥制得。在一些实施方案中，销子在一个或两个端部上具有倒角(例如配置成能够将销子引入孔中的切口(relief))，以便引入垫板组件10中。不受特定的机理或理论束缚，认为这适合用于具有高速度正排气的窑。例如，将由凹部16c、18c相对于顶板12限定的空隙配置成充当排气口 V，用于例如在将包含在垫板组件10内的制品C放置在窑中并经受热时由制品C排放的废气的通过。在一个实施方案中，侧板16和端板18由较大的材料片材切割得来,该片材的剩余部分用作顶板12和/或底板14。在一些实施方案中，如下面进一步描述的，通过机加工(即放电加工/线切割)或通过在模具中浇注来形成隆突和凹部16b、16c和18b、18c。 根据本公开，将垫板组件10配本文档来自技高网...

【技术保护点】
在窑中烧制制品时用于支撑制品的垫板，其包含：由具有20％‑50％开孔面积的经烧结的二硼化钛形成的多孔板。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·C·小麦克米伦，杰森·比克，
申请(专利权)人：美铝公司，
类型：发明
国别省市：美国;US