本发明专利技术涉及一种高熔聚合材料，含有重量比为２０．１～３２．３的Ａｌ，１７．１～２８．２的Ｔｉ，３４．７５～６２．１４的Ｏ，３．８４～９．２的Ｓｉ，０．８６～２．５９的Ｍｇ，０．０２～０．０６的Ｆｅ，１．４３～４．２９的Ｃａ，０～０．０２的Ｎａ和０～０．０２的Ｋ，其体积密度：３．０～３．８９ｇ／ｃｍ↑［３］，热膨胀系数：０．１６～０．６×１０↑［－６］／℃（ＲＴ～１０００℃），导热系数：１～１．５ｗ／ｍ．ｋ（６００～８００℃），抗热震性：１６５０／２０℃，３８次不裂，耐火度：２０００±１０℃。本发明专利技术由六种材料采用磨三煅二的生产工艺制备出的可在特定范围内替代并优于铂金、合金、钢铁、特种陶瓷、尖端耐火器材等的无机非金属材料－高熔聚合材料。
Aluminium titanate ceramic material
The invention relates to a high melt polymeric material, with a weight ratio of 20.1 to 32.3 Al, 17.1 ~ 28.2 Ti, O 34.75 ~ 62.14, 3.84 ~ 9.2 Si, Mg 0.86 ~ 2.59, 0.02 ~ 0.06 Fe, Ca 1.43 ~ 4.29, 0 ~ 0.02 and 0 ~ Na 0.02 K, the volume density of 3 ~ 3.89g / cm = 3, the coefficient of thermal expansion: 0.16 ~ 0.6 * 10 = 6, - C / (RT to 1000 DEG C), thermal conductivity: 1 ~ 1.5W / m.k (600 to 800 DEG C), thermal shock resistance: 1650 / 20 C 38, indehiscent, refractoriness: 2000 + 10 C. The invention consists of six kinds of materials were prepared by grinding three production process of calcined two alternative and better than platinum, alloy, steel, ceramics, refractory equipment tip in a certain range of inorganic non metallic materials - high melt polymeric material.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种无机非金属材料，具体为一种高熔聚合材料。
技术介绍
纵观各国科技工作者都对钛酸铝进行了不同深度和广度的研究，但着重进行的是钛酸铝本身或是添加少量的添加剂来提高烧结体某些性能的研究，得到的结果大都是某些性能提高，如强度提高的同时，而其它有益的性能降低了，如低膨胀性、抗热震性等降低了。钛酸铝具有抗渣、耐蚀、耐碱和与铜、铝等多种有色金属熔体及玻璃熔液不润湿的优点。钛酸铝的两大缺点一是其晶体在三轴方向的热膨胀系数差异极大，导致其在冷却过程中易产生微裂纹，烧结困难致使机械强度降低与不同程度的破坏，而使其品质大打折扣和隐患风险加大；二是在中低温(700～1280℃)范围内容易分解，即其热稳定性差。此缺点限制了其在有色金属及更广泛行业的应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有高熔点、高强度、高稳定性、低膨胀、抗磨损、抗热震等性能的低团聚、高纯、超细的原始粉末—高熔聚合材料。本专利技术采用如下技术方案一种高熔聚合材料，其特征是含有重量比为20.1～32.3的AL，17.1～28.2的Ti，34.75～62.14的O，3.84～9.2的Si0.86～2.59的Mg，0.02～0.06的Fe，1.43～4.29的Ca，0～0.02的Na和0～0.02K。一种高熔聚合材料，其特征是体积密度3.0～3.89g/cm3热膨胀系数0.16～0.6×10-6/℃(RT～1000℃导热系数1～1.5w/m.k(600～800℃)抗热震性1650/20℃ 38次不裂耐火度2000±10℃。一种高熔聚合材料，其特征在于由下列重量份的原料制成金红石2.5～7、石英SiO25～10、海泡石4MgO·6SiO2·2H2O 5～15、氧化钙CaO 2～6、二氧化钛TiO226～40、三氧化二铝Al2O338～61。一种高熔聚合材料，其特征为其是包括由以下生产工艺得到的产物，采用如下重量份数比组份金红石2.5～7、石英SiO25～10、海泡石4MgO·6SiO2·2H2O 5～15、氧化钙CaO 2～6、二氧化钛TiO226～40、三氧化二铝Al2O338～61，其中三氧化二铝分二次加入，第一次加入其重量份的33～51，第二次加入其重量份的5～10，其中三氧化二铝的粒径为0.5～1μm，金红石的粒径为0.5～1μm，海泡石的粒径为0.5～1μm；采用磨三煅二工艺，即球磨→煅烧→球磨→煅烧→球磨首先进行第一次煅烧将Al2O3、SiO2、TiO2、CaO四种原料混合，其中三氧化二铝加入量为其重量份的33～51，Al2O3和TiO2的摩尔比为1∶1，将混合好的料在球磨机中研磨14～18小时，其中球、料和水的体积比为4∶2∶1，且总体积不超过球磨机有效容积的1/2，研磨后，放入烘干器进行干燥，干燥时间为10～15小时，干燥温度为80～100℃，使其含水量＜1％，将干燥的料经1350～1400℃高温煅烧并在此温度下保温4～6小时；第二次煅烧将粒径为0.5～1μm的金红石超细微粉、粒径为0.5～1μm的经过1440-1460℃高温煅烧4～6小时的三氧化二铝和粒径为0.5～1μm的海泡石三种原料与第一次烧结体混合，其中三氧化二铝加入量为其重量份的5～10，将混合好的料在球磨机中研磨14～18小时，其中球、料和水的体积比为4∶2∶1，将研磨好的料放入烘干器中进行干燥，干燥时间为10～15小时，干燥温度为80～100℃，使其含水量＜1％；将研磨后的料在20～24小时内加热至1550～1580℃，在此温度下煅烧3～7小时，最后用球磨机将烧结体研磨至0.1～0.8μm，从而得到低团聚的、高纯的、超细的高熔聚合材料。第二次锻烧3～7小时后温度从1550～1300℃时，控制时间为5～7小时，温度从1280～750℃时，控制时间为8～12小时。本专利技术积极效果如下本专利技术高熔聚合材料，克服了钛酸铝的两大缺点，即克服其三轴方向的热膨胀系数差异极大和热稳定性差的缺点，使其产生了质的飞跃，从而得到一种性能稳定、应用广泛，本专利技术由六种材料采用化学合成方法、磨三煅二的生产工艺制备出的可在特定范围内替代并优于铂金、合金、钢铁、特种陶瓷、尖端耐火器材等的无机非金属材料——高熔聚合材料。本专利技术高熔聚合材料熔点高(2000±10℃)，抗热震性能好(1650/20℃ 38次不裂)，抗折强度高(135MPa)，热膨胀系数低{0.16～0.6×10-6/℃(RT～1000℃)}，本专利技术高熔聚合材料独具的优越性能可广泛用于工业测温、冶金、化工、玻璃、陶瓷、汽车制造、环保等众多领域。本专利技术高熔聚合材料理化指标如下表所示 在口腔齿科金属烤瓷修复体的钴铬不锈钢合金牙坯的铸造过程中，熔炼合金锭用的坩埚是引进高频铸造机的消耗材料，该行业每年约消耗15万美元进口此种坩埚。坩埚工作温度由室温骤升至1650℃，热冲击程度高，国内有关厂家进行过莫来石、堇青石、熔融石英质坩埚的实验，大多经一次使用即发生热震开裂损坏，而国外产品可重复使用5次，本专利技术高熔聚合材料坩埚在石家庄某医院熔炼钴铬不锈钢合金铸造牙坯时，钢液温度1650℃，经38次使用未发生开裂损坏，远超出预定坩埚使用5次的要求。升液管是低压铸造机上的关键部件之一，下部插入低压铸造机密封坩埚的铝熔液中(温度700～900℃)，上端低压铸机模具腔相连的中间管相接，每隔3～5min低压铸造机向铝液液面施加一定压力的干燥空气，将铝液从升液管内提流到模具腔里，进行间歇、周期性地铸造。升液管截面积都比较大，铝熔液流量大，但流速不高，所以要求升液管必须具有耐温、耐铝液侵蚀的特性，一般国内用户要求陶瓷升液管的在线正常使用寿命大于一个月，本专利技术高熔聚合材料制造的升液管通过某公司使用，其寿命均大于60天。在玻璃纤维行业中，由采用本专利技术高熔聚合材料制作的玻纤坩埚同铂金坩埚相比，寿命是其3～5倍，而价格却是其1％，且停电不报废，是玻纤生产厂家首选的专用生产设备。附图说明附图1为本专利技术高熔聚合材料制备工艺流程图附图2为本专利技术工艺第二次锻烧温度控制曲线图具体实施方式本专利技术的材料的化学成份的重量份有AL、20.1～32.3；Ti、17.1～28.2；O、34.75～62.14；Si、3.84～9.2；Mg、0.86～2.59；Fe、0.02～0.06、Ca、1.43～4.29；Na、0～0.02；K、0～0.02。本专利技术高熔聚合材料，其特征是体积密度3.0～3.89g/cm3热膨胀系数0.16～0.6×10-6/℃(RT～1000℃导热系数1～1.5w/m.k(600～800℃)抗热震性1650/20℃38次不裂耐火度2000±10℃本专利技术由下列重量份的原料制成金红石2.5～7、石英SiO25～10、海泡石4MgO·6SiO2·2H2O 5～15、氧化钙CaO 2～6、二氧化钛TiO226～40、三氧化二铝Al2O338～61。 (1)材料的品种配方组成如下表(2)工艺第一次煅烧将Al2O3、TiO2、石英、CaO四种原料混合，其中Al2O3∶TiO2＝1∶1(摩尔比)，将混合好的料在球磨机中研磨14～18小时(球∶料∶水＝4∶2∶1)，且总体积不超过该设备有效容积的1/2。研磨后，放入烘干器进行干燥(10～15h、80～100℃)，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高熔聚合材料，其特征是含有重量比为２０．１～３２．３的ＡＬ，１７．１～２８．２的Ｔｉ，３４．７５～６２．１４的Ｏ，３．８４～９．２的Ｓｉ，０．８６～２．５９的Ｍｇ，０．０２～０．０６的Ｆｅ，１．４３～４．２９的Ｃａ，０～０．０２的Ｎａ和０～０．０２Ｋ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王洪增，
申请(专利权)人：王洪增，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]
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