用氧化镁部分稳定的氧化锆材料及其制备方法技术

技术编号:1485290 阅读:365 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
氧化镁部分稳定的氧化锆陶瓷材料可以至少存在约为0.05%(重量百分)氧化硅的"未提纯"氧化锆来制备,尽管氧化硅含量较高,通过一种加热规程能制得一种抗热冲击材料,该加热规程包括以特殊的速度加热到最高温度并以特殊的速度冷却到室温,同时还包括一个在1000~1200℃的热时效步骤.微观结构和单斜晶氧化锆含量的不同,结果造成陶瓷材料的物理性能的不同,可通过改变加热和热时效规程来达到.(*该技术在2007年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用氧化镁部分稳定化的氧化锆耐火材料制品,特别是用具有较高二氧化硅含量的氧化锆制造的这种制品。氧化锆制品在常温和高温下均有高的强度和韧性(Toughness),并在普遍应用的温度范围内显示出良好的抗热冲击性,在许多应用中,氧化锆要比通常采用的耐火陶瓷制品优越。由于氧化锆在其单斜晶/四方晶的晶系互转变过程中经历了明显的体积改变,未经稳定的氧化锆一般不适合于制备在它的发生晶系转变的温度范围内易受到温度变化的那些制品。所以,向氧化锆添加一定的稳定剂并与其反应来使其稳定,至少部分地使它在遍及这些温度范围内以立方晶系形式存在。氧化锆的“完全”或“部分”稳定化是依赖于稳定剂的数量是足以与全部氧化锆还是与部分氧化锆形成立方相固溶体。部分稳定化一般是足以克服氧化锆中这种破坏性的热致体积变化的。氧化镁是最佳稳定剂的一种,对部分地稳定氧化锆是有效的,它在低如约2.5~4.0重量百分含量时就能使氧化锆达到所期望的抗热冲击性能。部分稳定化的氧化锆的重要应用之一是用作为高速、高温挤压铁基合金和非铁基合金的挤压模。在此应用中,挤压温度和压力能分别达到1250℃和1500MPa(兆·帕什卡)。很显然,模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种部分稳定化的氧化锆材料体,主要包括结晶氧化锆、氧化硅和氧化镁,其特征是氧化硅为总体重量的约0.05~0.5%,而氧化镁为总体重量的约2.5~4.0%;所述氧化锆材料体具有结晶态的显微结构,它主要包括:(1)包括氧化锆和大部分氧化镁的 立方稳定化氧化锆晶粒,(2)立方晶粒内的四方晶氧化锆的不连续沉淀物,(3)立方晶晶粒内单斜晶氧化锆的不连续沉淀物,以及(4)立方晶晶粒边界上的单斜晶系氧化锆,每个所述四方系和单斜晶系的沉淀物有—基本上是椭球的形状,其长轴约为0.1~0.4微米,并且部分稳定的氧化锆材料体具有:(a)一种显微结构,其中单斜晶系氧化锆体积百分含量约为10~20%,热膨胀系数在...

【技术特征摘要】
US 1986-2-3 825,5151.一种部分稳定化的氧化锆材料体,主要包括结晶氧化锆、氧化硅和氧化镁,其特征是氧化硅为总体重量的约0.05~0.5%,而氧化镁为总体重量的约2.5~4.0%;所述氧化锆材料体具有结晶态的显微结构,它主要包括(1)包括氧化锆和大部分氧化镁的立方稳定化氧化锆晶粒,(2)立方晶粒内的四方晶氧化锆的不连续沉淀物,(3)立方晶晶粒内单斜晶氧化锆的不连续沉淀物,以及(4)立方晶晶粒边界上的单斜晶系氧化锆,每个所述四方系和单斜晶系的沉淀物有-基本上是椭球的形状,其长轴约为0.1~0.4微米,并且部分稳定的氧化锆材料体具有(a)一种显微结构,其中单斜晶系氧化锆体积百分含量约为10~20%,热膨胀系数在25~1000℃范围内为约(65~105)×10-7/℃,并且在暴露于热冲击后,室温25℃下测量,其断裂模数至少约为350MPa;或(b)一种显微结构,其中单斜晶系氧化锆的体积百分含量约为20~60,在25~1000℃温度范围内的热膨胀系数约为(10×65)×10-7/℃,并在暴露于热冲击后,室温25℃测量,其断裂模数至少约为250MPa。2.按权利要求1的氧化锆材料体,其特征是其中氧化镁含量为占重量的约3.0~4.0%。3.按权利要求1的氧化锆材料体,其特征是其中氧化硅含量占重量的约0.05~0.25%,而氧化镁含量为占重量的约3.0~3.5%。4.按权利要求1的氧化锆材料体,其特征是具有(a)部分的特征。5.按权利要求2的氧化锆材料体,其特征是具有(a)部分的特征。6.按权利要求3的氧化锆材料体,其特征是具有(a)部分的特征。7.按权利要求1的氧化锆材料体,其特征是具有(b)部分的特征。8.按权利要求2的氧化锆材料体,其特征是具有(b)部分的特征。9.按权利要求3的氧化锆材料体,其特征是具有(b)部分的特征。10.一种制造以氧化镁部分稳定氧化锆材料体的方法,其特征是。包括下列步骤(a)制备一种主要包含氧化镁粉末和氧化锆粉末的未烧结体,包含氧化锆粉末重量的约0.05~0.5%的氧化硅;(b)将该物体加热到约1525~1800℃的烧结温度,并可选择地将该物体保持在该温度停留最多达约20小时;(c)以150~600℃/小时的速率将该物体冷却至约1300~1450℃的...

【专利技术属性】
技术研发人员:爱德华艾伦布什科帕塔比尔阿米雷帝小路易斯斯坦利索查
申请(专利权)人:迪迪尔制品公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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