复合晶相结构的高抗热震性氧化锆陶瓷原料粉体及其制备方法技术

技术编号:11380584 阅读:141 留言:0更新日期:2015-05-01 02:06
本发明专利技术公开了一种复合晶相结构的高抗热震性氧化锆陶瓷原料粉体及其制备方法。该原料粉体包括下列组分制成:主料、镁铝尖晶石粉末、锂辉石粉末及硼酸;其中:主料为氧氯化锆和硝酸钇组合物,氧氯化锆与硝酸钇的摩尔比为97:3;按重量比,主料:(镁铝尖晶石粉末+锂辉石粉末+硼酸)=1:(0.01~0.35),镁铝尖晶石粉末:锂辉石粉末:硼酸=1:(0.1~2.5):(0.01~0.8)。本发明专利技术原料粉体,热膨胀系数降低,提高导热率,从而提高其承受急剧温度变化的性能,抗热震性高。用本发明专利技术原料粉体制成的陶瓷件抗热震性高,特别适合应用于陶瓷阀门,并可广泛应用于其它要求高抗热震性的陶瓷设备或工具。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种陶瓷领域,具体地说是涉及。
技术介绍
特种陶瓷已广泛应用于现代工业的各个领域,特别是氧化锆陶瓷。氧化锆陶瓷不仅具有其它特种陶瓷所具有的耐酸性、耐碱性、耐腐蚀性好、硬度高的特征,同时还具有良好的韧性,因而氧化锆陶瓷在许多行业的使用越来越广泛,如陶瓷阀门、陶瓷管道、陶瓷轴承等。以陶瓷阀门为例。许多化工行业的工况特殊,如强酸、强碱、多盐、固体颗粒含量高、温度高、压力大。这些特殊工况金属阀门无法满足或使用寿命短,因而阀门更换频繁,影响连续生产,增加生产成本。故陶瓷阀门在化工行业越来越受青睐。陶瓷阀门具有良好的耐酸腐蚀、耐碱腐蚀、耐盐腐蚀,及耐磨蚀性的特点。但陶瓷是脆性材料,抗热震性差。由于阀门开关频繁,而化工都有一定温度,使得阀门冷热急剧变化频繁。为了使陶瓷阀门在化工行业能得到更广泛的应用,提高陶瓷阀门在频繁冷热变化条件下的使用寿命,必须提高陶瓷阀门的抗热震性。陶瓷阀门的陶瓷部分一般由氧化锆陶瓷粉体制成,氧化锆陶瓷原料粉体的性能决定了氧化锆陶瓷件成品的特性。因此,应当提高氧化锆陶瓷原料粉体的抗热震性。
技术实现思路
本专利技术提供复合晶相结构的高抗热震性氧化锆陶瓷原料粉体,其抗热震性高,同时提供其制备方法。为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:复合晶相结构的高抗热震性氧化锆陶瓷原料粉体,包括下列组分制成:主料、镁铝尖晶石粉末、锂辉石粉末及硼酸;其中:主料为氧氯化锆和硝酸钇组合物,氧氯化锆与硝酸钇的摩尔比为97:3 ;按重量比,主料:(镁铝尖晶石粉末+锂辉石粉末+硼酸)=1:(0.01?0.35),镁铝尖晶石粉末:锂辉石粉末:硼酸=1: (0.1?2.5): (0.01?0.8)。所述镁铝尖晶石粉末的粒度为8000?12000目。所述锂辉石粉末的粒度为8000?12000目。复合晶相结构的高抗热震性氧化锆陶瓷原料粉体的制备方法,按以下步骤进行:(I)将氧氯化锆、硝酸钇、聚乙二醇搅拌溶于去离子水,制备成溶液A,其中聚乙二醇与主料的重量比为1:100?800,去离子水与氧氯化锆、硝酸钇、聚乙二醇的组合物的重量比为1:0.45?0.85 ;将碳酸氢氨与去离子水配制成质量百分浓度为15-20%的溶液,得到溶液B ;将平平加与去离子水配制成质量百分浓度为10 %的溶液,得到溶液C,溶液C与溶液A的体积比为1:5?20;(2)镁铝尖晶石粉末、锂辉石粉末、硼酸用去离子水配成悬浮液;按重量比,(镁铝尖晶石粉末+锂辉石粉末+硼酸):去离子水=1:3?6;再将悬浮液加入至反应釜中,搅拌并加热,当温度加热至85°C,同时滴加溶液A和溶液B,进行共沉淀反应,调节溶液B的滴加速度,控制pH = 8.5?9.5,反应结束后,继续搅拌并滴加溶液C ;(3)溶液C滴加完后,搅拌,然后采用去离子水水洗处理,烘干、煅烧,最后粉碎即可。优选地,所述烘干的温度为150?180°C,时间为3?5小时。优选地,所述煅烧的温度为800?1000°C,时间为3?5小时。优选地,所述水洗处理为水洗至当量浓度为0.1N的硝酸银溶液检测无氯离子。铝镁尖晶石粉和锂辉石粉末均具有良好的抗侵蚀、抗磨蚀能力,热震稳定性好。采用沉淀法制备钇稳定氧化锆时,加入镁铝尖晶石粉和锂辉石粉末及硼酸,使其均匀分散于水合锆凝胶中,在煅烧过程中以镁铝尖晶石粉和锂辉石粉末为晶核,形成复合晶相高抗热震性陶瓷原料粉体,使得陶瓷原料粉体的抗热震性得到很大提高。本专利技术原料粉体可按常规方法制成各种陶瓷件。采用上述技术方案后,本专利技术与现有的
技术介绍
相比,具有如下优点:1、本专利技术原料粉体,热膨胀系数降低,提高导热率,从而提高其承受急剧温度变化的性能,抗热震性高。2、用本专利技术原料粉体制成的陶瓷件抗热震性高,特别适合应用于陶瓷阀门,并可广泛应用于其它要求高抗热震性的陶瓷设备或工具。【具体实施方式】以下提供本专利技术的一些实施例,以助于进一步理解本专利技术,但本专利技术的保护范围并不仅限于这些实施例。实施例一一种复合晶相高抗热震性氧化锆陶瓷原料粉体的制备方法,按以下步骤进行:(I)将氧氯化锆、硝酸钇、聚乙二醇搅拌溶于去离子水,制备成溶液A,其中:氧氯化锆与硝酸钇的摩尔比为97:3 ;聚乙二醇:(氧氯化锆+硝酸钇)的重量比为1:800 ;去离子水:(氧氯化锆+硝酸钇+聚乙二醇)的重量比为1:0.6 ;将碳酸氢氨与去离子水配制成质量百分浓度为20%的溶液,得到溶液B ;将平平加与去离子水配制成质量百分浓度为10%的溶液,得到溶液C ;溶液C与溶液A的体积比为I:10 ;(2)镁铝尖晶石粉末、锂辉石粉末、硼酸用去离子水配成悬浮液;按重量比,(镁铝尖晶石粉末+锂辉石粉末+硼酸):去离子水=1:3 ;其中,按重量比,(氧氯化锆+硝酸钇):(镁铝尖晶石粉末+锂辉石粉末+硼酸)=1:0.05 ;按重量比,镁铝尖晶石粉末:锂辉石粉末:硼酸=1:0.2:0.4。再将悬浮液加入至反应釜中,搅拌并加热,当温度加热至85°C,同时滴加溶液A和溶液B,进行共沉淀反应,调节溶液B的滴加速度,控制pH = 8.5,反应结束后,继续搅拌并滴加溶液C ;(3)溶液C滴加完后,再搅拌半小时,然后采用去离子水水洗处理,水洗至当量浓度为0.1N的硝酸银溶液检测无氯离子。然后烘干、烘干的温度为150°C,时间为3小时。然后煅烧,煅烧的温度为1000°C,时间为4小时,最后粉碎即可。实施例二一种复合晶相高抗热震性氧化锆陶瓷原料粉体的制备方法,按以下步骤进行:(I)将氧氯化锆、硝酸钇、聚乙二醇搅拌溶于去离子水,制备成溶液A,其中:氧氯化锆与硝酸钇的摩尔比为97:3 ;聚乙二醇:(氧氯化锆+硝酸钇)的重量比为1:100 ;去离子水:(氧氯化错+硝酸纪+聚乙二醇)的重量比为1:0.5 ;将碳酸氢氨与去离子水配制成质量百分浓度为15%的溶液,得到溶液B ;将平平加与去离子水配制成质量百分浓度为10%的溶液,得到溶液C ;溶液C与溶液A的体积比为1:5 ;(2)镁铝尖晶石粉末、锂辉石粉末、硼酸用去离子水配成悬浮液;按重量比,(镁铝尖晶石粉末+锂辉石粉当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
复合晶相结构的高抗热震性氧化锆陶瓷原料粉体,其特征是:包括下列组分制成:主料、镁铝尖晶石粉末、锂辉石粉末及硼酸;其中:主料为氧氯化锆和硝酸钇组合物,氧氯化锆与硝酸钇的摩尔比为97:3;按重量比,主料:(镁铝尖晶石粉末+锂辉石粉末+硼酸)=1:(0.01~0.35),镁铝尖晶石粉末:锂辉石粉末:硼酸=1:(0.1~2.5):(0.01~0.8)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:郑炜徐卫东
申请(专利权)人:福建省智胜矿业有限公司
类型:发明
国别省市:福建;35

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