注浆成型M‑赛隆结合碳化硅陶瓷升液管的制备方法，其特征在于，将氧化铝、石英玻璃、金属铝和金属硅均匀混合后制成混合粉体，将铝溶胶、硅溶胶和水均匀混合制成混合溶液，再将混合粉体、碳化硅粉体、混合溶液均匀混合制成混合浆料，采用注浆成型制成注浆成型M‑赛隆结合碳化硅陶瓷升液管。其优点在于采用了铝溶胶、硅溶胶、金属硅粉和金属铝粉为原料，使得物相混合更加均匀，烧制过程中生成氮化硅和氮化铝，新生成的氮化硅和氮化铝活性高，使得生成赛隆的温度更低，通过改变组成和烧成温度调整赛隆相的膨胀系数，使之与碳化硅的膨胀系数相匹配，提高M‑赛隆结合碳化硅陶瓷升液管的使用寿命。
Preparation of M-Cylon Bonded Silicon Carbide Ceramic Lift Pipe by Grouting
【技术实现步骤摘要】
注浆成型M-赛隆结合碳化硅陶瓷升液管的制备方法
本专利技术涉及一种注浆成型M-赛隆结合碳化硅陶瓷升液管的制备方法，属于陶瓷材料制备
技术介绍
陶瓷升液管应用于铝合金铸造行业，连接铸造设备与铸造模具形成铝合金熔体通道，在生产过程中铝合金熔体间歇通过陶瓷升液管，使陶瓷升液管受到热冲击的频率、强度较高，极易使之产生裂纹损坏。目前国内外主要采用钇酸铝、赛隆、氮化硅、氧氮化硅结合碳化硅、氮化硅结合碳化硅等材质陶瓷升液管。钇酸铝和氮化硅结合碳化硅材质陶瓷升液管使用寿命较短，不能满足生产需要，而赛隆陶瓷升液管或氮化硅陶瓷升液管的价格太高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种更能适应铝合金铸造行业使用的M-赛隆结合碳化硅陶瓷升液管的制备方法，其技术方案为：将氧化铝粉体、石英玻璃粉体、金属铝粉和金属硅粉外加二氧化钇均匀混合后制成混合粉体，将铝溶胶、硅溶胶和水均匀混合制成混合溶液，再将混合粉体、碳化硅粉体、混合溶液均匀混合制成混合浆料，然后边震动边搅拌注入石膏模中，固化后经脱模、干燥后烧制成注浆成型M-赛隆结合碳化硅陶瓷升液管，其中，M为氧化钇，或氧化镁，或氧化钡，或氧化铌，或氧化镨，或氧化钛，或氧化钐，具体步骤如下：（1）混合粉体的制备：将粒度为0.5~3μm的氧化铝粉体：粒度为0.5~3μm的石英玻璃粉体：粒度为1~20μm金属铝粉：粒度为1~20μm金属硅粉以重量百分比为10~30：40~60：25~5：25~5的比例外加上述四种组分重量之和的1-15%的M均匀混合后制成混合粉体；（2）混合溶液的制备：将氧化铝含量为10~30%的铝溶胶：二氧化硅含量为10~30%的硅溶胶：水以重量百分比为10~45：10~45：10~80均匀混合制成混合溶液；（3）混合浆料的制备：将混合粉体：碳化硅粉体：混合溶液以重量百分比为60~20：10~30：30~50均匀混合制成混合浆料，其中，碳化硅粉体的粒度3μm~2mm；（4）注浆成型M-赛隆结合碳化硅陶瓷升液管坯体的制备：将混合浆料边震动边搅拌注入石膏模中，固化后经脱模、干燥后制成注浆成型M-赛隆结合碳化硅陶瓷升液管坯体；（5）将制成的注浆成型M-赛隆结合碳化硅陶瓷升液管坯体在450℃~600℃的温度范围内缓慢升温4~8小时，在620℃的温度下保温2~4小时，再在1300~1400℃的温度范围内缓慢升温4~8小时，在1420℃的温度下保温2~4小时，然后在1420~1550℃的温度下烧制2~4小时制成注浆成型M-赛隆结合碳化硅陶瓷升液管。通过本技术方案，取得的有益效果是：1、本专利技术采用铝溶胶、硅溶胶、金属硅粉和金属铝粉为原料，使得物相混合更加均匀，并与碳化硅颗粒更充分接触，生成的赛隆相与碳化硅颗粒结合更紧密；2、本专利技术采用的金属硅粉和金属铝粉在烧制过程中生成氮化硅和氮化铝，新生成的氮化硅和氮化铝活性高，使得其与铝溶胶和硅溶胶中的氧化铝和氧化硅反应生成赛隆的温度更低。3、采用本专利技术所提供的配方体系可以通过改变M添加量和烧成温度调整赛隆相的膨胀系数，使之与碳化硅的膨胀系数相匹配，提高M-赛隆结合碳化硅陶瓷升液管抗热冲击能力，从而提高M-赛隆结合碳化硅陶瓷升液管的使用寿命。具体实施方式：实施例1（1）混合粉体的制备：将粒度为0.5μm的氧化铝粉体：粒度为0.5μm的石英玻璃粉体：粒度为3μm金属铝粉：粒度为3μm金属硅粉以重量百分比为10：40：25：25的比例外加上述四种组分重量之和的1%的二氧化钇均匀混合后制成混合粉体；（2）混合溶液的制备：将氧化铝含量为30%的铝溶胶：二氧化硅含量为30%的硅溶胶：水以重量百分比为10：10：80均匀混合制成混合溶液；（3）混合浆料的制备：将混合粉体：碳化硅粉体：混合溶液以重量百分比为60：10：30均匀混合制成混合浆料，其中，碳化硅粉体的粒度3μm；（4）注浆成型M-赛隆结合碳化硅陶瓷升液管坯体的制备：将混合浆料边震动边搅拌注入石膏模中，固化后经脱模、干燥后制成注浆成型M-赛隆结合碳化硅陶瓷升液管坯体；（5）将制成的注浆成型M-赛隆结合碳化硅陶瓷升液管坯体在450℃℃的温度范围内缓慢升温4小时，在620℃的温度下保温2小时，再在1300℃的温度范围内缓慢升温4小时，在1420℃的温度下保温2小时，然后在1420℃的温度下烧制2小时制成注浆成型M-赛隆结合碳化硅陶瓷升液管。实施例2（1）混合粉体的制备：将粒度为1.5μm的氧化铝粉体：粒度为1.5μm的石英玻璃粉体：粒度为10μm金属铝粉：粒度为10μm金属硅粉以重量百分比为20：50：15：15的比例外加上述四种组分重量之和的8%的二氧化钇均匀混合后制成混合粉体；（2）混合溶液的制备：将氧化铝含量为20%的铝溶胶：二氧化硅含量为20%的硅溶胶：水以重量百分比为28：28：44均匀混合制成混合溶液；（3）混合浆料的制备：将混合粉体：碳化硅粉体：混合溶液以重量百分比为40：20：40均匀混合制成混合浆料，其中，碳化硅粉体的粒度1mm；（4）注浆成型M-赛隆结合碳化硅陶瓷升液管坯体的制备：将混合浆料边震动边搅拌注入石膏模中，固化后经脱模、干燥后制成注浆成型M-赛隆结合碳化硅陶瓷升液管坯体；（5）将制成的注浆成型M-赛隆结合碳化硅陶瓷升液管坯体在520℃的温度范围内缓慢升温6小时，在620℃的温度下保温3小时，再在1350℃的温度范围内缓慢升温6小时，在1420℃的温度下保温3小时，然后在1480℃的温度下烧制3小时制成注浆成型M-赛隆结合碳化硅陶瓷升液管。实施例3（1）混合粉体的制备：将粒度为3μm的氧化铝粉体：粒度为3μm的石英玻璃粉体：粒度为20μm金属铝粉：粒度为20μm金属硅粉以重量百分比为30：60：5：5的比例外加上述四种组分重量之和的15%的二氧化钇均匀混合后制成混合粉体；（2）混合溶液的制备：将氧化铝含量为10%的铝溶胶：二氧化硅含量为10%的硅溶胶：水以重量百分比为45：45：10均匀混合制成混合溶液；（3）混合浆料的制备：将混合粉体：碳化硅粉体：混合溶液以重量百分比为20：30：50均匀混合制成混合浆料，其中，碳化硅粉体的粒度2mm；（4）注浆成型M-赛隆结合碳化硅陶瓷升液管坯体的制备：将混合浆料边震动边搅拌注入石膏模中，固化后经脱模、干燥后制成注浆成型M-赛隆结合碳化硅陶瓷升液管坯体；（5）将制成的注浆成型M-赛隆结合碳化硅陶瓷升液管坯体在600℃的温度范围内缓慢升温8小时，在620℃的温度下保温4小时，再在1400℃的温度范围内缓慢升温8小时，在1420℃的温度下保温4小时，然后在1480℃的温度下烧制4小时制成注浆成型M-赛隆结合碳化硅陶瓷升液管。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.注浆成型M‑赛隆结合碳化硅陶瓷升液管的制备方法，其特征在于，将氧化铝粉体、石英玻璃粉体、金属铝粉和金属硅粉外加M均匀混合后制成混合粉体，将铝溶胶、硅溶胶和水均匀混合制成混合溶液，再将混合粉体、碳化硅粉体、混合溶液均匀混合制成混合浆料，然后边震动边搅拌注入石膏模中，固化后经脱模、干燥后烧制成注浆成型M‑赛隆结合碳化硅陶瓷升液管，其中，M为氧化钇，或氧化镁，或氧化钡，或氧化铌，或氧化镨，或氧化钛，或氧化钐，具体步骤如下：（1）混合粉体的制备：将粒度为0.5~3μm的氧化铝粉体：粒度为0.5~3μm的石英玻璃粉体：粒度为1~20μm金属铝粉：粒度为1~20μm金属硅粉以重量百分比为10~30：40~60：25~5：25~5的比例外加上述四种组分重量之和的1‑15%的M均匀混合后制成混合粉体；（2）混合溶液的制备：将氧化铝含量为10~30%的铝溶胶：二氧化硅含量为10~30%的硅溶胶：水以重量百分比为10~45：10~45：10~80均匀混合制成混合溶液；（3）混合浆料的制备：将混合粉体：碳化硅粉体：混合溶液以重量百分比为60~20：10~30：30~50均匀混合制成混合浆料，其中，碳化硅粉体的粒度3μm~2mm；（4）注浆成型M‑赛隆结合碳化硅陶瓷升液管坯体的制备：将混合浆料边震动边搅拌注入石膏模中，固化后经脱模、干燥后制成注浆成型M‑赛隆结合碳化硅陶瓷升液管坯体；（5）将制成的注浆成型M‑赛隆结合碳化硅陶瓷升液管坯体在450℃~600℃的温度范围内缓慢升温4~8小时，在620℃的温度下保温2~4小时，再在1300~1400℃的温度范围内缓慢升温4~8小时，在1420℃的温度下保温2~4小时，然后在1420~1550℃的温度下烧制2~4小时制成注浆成型M‑赛隆结合碳化硅陶瓷升液管。...
【技术特征摘要】
1.注浆成型M-赛隆结合碳化硅陶瓷升液管的制备方法，其特征在于，将氧化铝粉体、石英玻璃粉体、金属铝粉和金属硅粉外加M均匀混合后制成混合粉体，将铝溶胶、硅溶胶和水均匀混合制成混合溶液，再将混合粉体、碳化硅粉体、混合溶液均匀混合制成混合浆料，然后边震动边搅拌注入石膏模中，固化后经脱模、干燥后烧制成注浆成型M-赛隆结合碳化硅陶瓷升液管，其中，M为氧化钇，或氧化镁，或氧化钡，或氧化铌，或氧化镨，或氧化钛，或氧化钐，具体步骤如下：（1）混合粉体的制备：将粒度为0.5~3μm的氧化铝粉体：粒度为0.5~3μm的石英玻璃粉体：粒度为1~20μm金属铝粉：粒度为1~20μm金属硅粉以重量百分比为10~30：40~60：25~5：25~5的比例外加上述四种组分重量之和的1-15%的M均匀混合后制成混合粉体；（2）混合溶液的制备：将氧化铝含量为10~30%的铝溶...
【专利技术属性】
技术研发人员：程之勇，唐竹兴，程彦森，白佳海，何静，谭立新，冯锐，寇连星，高增丽，张海艳，
申请(专利权)人：东营新科信特陶有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山东,37
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