一种耐高温低膨胀陶瓷材料及其制造方法技术

本发明专利技术属于陶瓷制备技术领域，具体涉及一种耐高温低膨胀陶瓷材料及其制造方法。本发明专利技术提供的耐高温低膨胀陶瓷材料，包括熔融石英硅微粉、堇青石、锂辉石、粘土、烧滑石、二氧化钛、硫酸钡、氧化镁、氮化硅、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、过硫酸铵、四甲基乙二胺、水等组分，通过5步法制备得到。所述的耐高温低膨胀陶瓷材料，强度大，热膨胀系数低，表面光滑平整，能够耐受外界温度的大范围快速变化而不开裂，能够很好适用于玻璃钢化炉陶瓷辊道、硅钢退火炉陶瓷辊道、金属热处理炉陶瓷辊道等众多苛刻环境的长期使用。本发明专利技术提供的耐高温低膨胀陶瓷材料的制造方法，操作简单便捷，出品质量稳定，能够适用于中等批量的耐高温低膨胀陶瓷材料的高效制造。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温低膨胀陶瓷材料及其制造方法
本专利技术属于陶瓷制备
，具体地，涉及一种耐高温低膨胀陶瓷材料及其制造方法。
技术介绍
玻璃钢化炉是生产钢化玻璃的关键设备，玻璃在钢化炉内经高温加热再冷却，形成独特的内部受拉外部受压的应力分布状态。这种玻璃一旦局部发生破损，便会发生应力释放，破碎成很多没有尖锐棱角的小块，不易造成人员伤害，因此得到广泛使用。陶瓷辊作为玻璃钢化炉的关键部件，用于承托和传送玻璃，要求能够承受高温不变形，能够耐受大范围的温度变化不开裂，同时还要求具备高强度、表面光滑平整等特点。但是，现有的普通陶瓷材料由于热膨胀系数偏大，强度有限，在类似玻璃钢化炉的极端条件下长期使用，容易产生裂纹，导致使用寿命较短，综合成本偏高。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种耐高温低膨胀陶瓷材料及其制造方法。所述的耐高温低膨胀陶瓷材料按重量计包括以下组分：熔融石英硅微粉70-80份堇青石10-15份锂辉石2-5份粘土1-2份烧滑石1-2份二氧化钛2-3份硫酸钡2-3份氧化镁2-3份氮化硅0.5-0.8份聚乙二醇0.8-1.2份聚丙烯酰胺0.3-0.5份过硫酸铵0.2-0.3份四甲基乙二胺0.1-0.3份水80-120份。优选地，上述的耐高温低膨胀陶瓷材料，所述融石英硅微粉的粒度为150-180目。优选地，上述的耐高温低膨胀陶瓷材料，所述聚乙二醇的平均分子量为190-210。进一步地，上述的耐高温低膨胀陶瓷材料的制造方法，包括以下步骤：S1：按配方量将聚丙烯酰胺、过硫酸铵、四甲基乙二胺与水混合均匀；S2：按配方量将熔融石英硅微粉、堇青石、锂辉石、粘土、烧滑石、二氧化钛、硫酸钡、氧化镁、氮化硅和步骤S1所得产物装入球磨机球磨均匀，过200目筛；S3：将步骤S2所得浆料进行喷雾造粒，过200目筛；S4：将步骤S3所得粉体装入模具中静压成型；S5：将压成的坯体送入窑炉烧结成型。优选地，上述的耐高温低膨胀陶瓷材料的制造方法，步骤S2中，球磨机使用氧化锆球磨罐及氧化锆球子，氧化锆球子用量为所有组分用量的2.5倍，球磨机转速为360r/min，球磨时间为2h。优选地，上述的耐高温低膨胀陶瓷材料的制造方法，步骤S3中，设定热风进口温度220℃，出口温度120℃，料浆流量35kg/h，雾化器调速25Hz。优选地，上述的耐高温低膨胀陶瓷材料的制造方法，步骤S4中，压力为10MPa，保压60s。优选地，上述的耐高温低膨胀陶瓷材料的制造方法，步骤S5中，温度设置为：按照5℃/min从室温升温至1200℃，保温3h，自然冷却。优选地，上述的耐高温低膨胀陶瓷材料的制造方法，步骤S5中，温度设置为：按照2℃/min从室温升温至320℃，保温2h，再按照5℃/min从320℃升温至1200℃，保温3h，自然冷却。有益效果：本专利技术提供的耐高温低膨胀陶瓷材料，强度大，热膨胀系数低，表面光滑平整，能够耐受外界温度的大范围快速变化而不开裂，能够很好适用于玻璃钢化炉陶瓷辊道、硅钢退火炉陶瓷辊道、金属热处理炉陶瓷辊道等众多苛刻环境的长期使用。本专利技术提供的耐高温低膨胀陶瓷材料的制造方法，操作简单便捷，出品质量稳定，能够适用于中等批量的耐高温低膨胀陶瓷材料的高效制造。具体实施方式实施例1一种耐高温低膨胀陶瓷材料，按重量计包括以下组分：熔融石英硅微粉70份堇青石15份锂辉石5份粘土1份烧滑石1份二氧化钛2份硫酸钡2份氧化镁2份氮化硅0.5份聚乙二醇0.8份聚丙烯酰胺0.3份过硫酸铵0.2份四甲基乙二胺0.1份水80份。本实施例中，所述融石英硅微粉的粒度为150目；所述聚乙二醇的平均分子量为190-210。本实施例中，所述的耐高温低膨胀陶瓷材料通过以下步骤制造得到：S1：按配方量将聚丙烯酰胺、过硫酸铵、四甲基乙二胺与水混合均匀；S2：按配方量将熔融石英硅微粉、堇青石、锂辉石、粘土、烧滑石、二氧化钛、硫酸钡、氧化镁、氮化硅和步骤S1所得产物装入球磨机球磨均匀，过200目筛；S3：将步骤S2所得浆料进行喷雾造粒，过200目筛；S4：将步骤S3所得粉体装入模具中静压成型；S5：将压成的坯体送入窑炉烧结成型。本实施例中，步骤S2中，球磨机使用氧化锆球磨罐及氧化锆球子，氧化锆球子用量为所有组分用量的2.5倍，球磨机转速为360r/min，球磨时间为2h。本实施例中，步骤S3中，设定热风进口温度220℃，出口温度120℃，料浆流量35kg/h，雾化器调速25Hz。本实施例中，步骤S4中，压力为10MPa，保压60s。本实施例中，步骤S5中，温度设置为：按照5℃/min从室温升温至1200℃，保温3h，自然冷却。实施例2一种耐高温低膨胀陶瓷材料，按重量计包括以下组分：熔融石英硅微粉80份堇青石10份锂辉石2份粘土2份烧滑石2份二氧化钛3份硫酸钡3份氧化镁3份氮化硅0.8份聚乙二醇1.2份聚丙烯酰胺0.5份过硫酸铵0.3份四甲基乙二胺0.3份水120份。本实施例中，所述融石英硅微粉的粒度为180目；所述聚乙二醇的平均分子量为190-210。本实施例中，所述的耐高温低膨胀陶瓷材料通过以下步骤制造得到：S1：按配方量将聚丙烯酰胺、过硫酸铵、四甲基乙二胺与水混合均匀；S2：按配方量将熔融石英硅微粉、堇青石、锂辉石、粘土、烧滑石、二氧化钛、硫酸钡、氧化镁、氮化硅和步骤S1所得产物装入球磨机球磨均匀，过200目筛；S3：将步骤S2所得浆料进行喷雾造粒，过200目筛；S4：将步骤S3所得粉体装入模具中静压成型；S5：将压成的坯体送入窑炉烧结成型。本实施例中，步骤S2中，球磨机使用氧化锆球磨罐及氧化锆球子，氧化锆球子用量为所有组分用量的2.5倍，球磨机转速为360r/min，球磨时间为2h。本实施例中，步骤S3中，设定热风进口温度220℃，出口温度120℃，料浆流量35kg/h，雾化器调速25Hz。本实施例中，步骤S4中，压力为10MPa，保压60s。本实施例中，步骤S5中，温度设置为：按照2℃/min从室温升温至320℃，保温2h，再按照5℃/min从320℃升温至1200℃，保温3h，自然冷却。实施例3一种耐高温低膨胀陶瓷材料，按重量计包括以下组分：熔融石英硅微粉75份堇青石12份锂辉石4份粘土2份烧滑石1份二氧化钛3份硫酸钡3份氧化镁3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温低膨胀陶瓷材料，其特征在于：按重量计包括以下组分：/n熔融石英硅微粉70-80份/n堇青石10-15份/n锂辉石2-5份/n粘土1-2份/n烧滑石1-2份/n二氧化钛2-3份/n硫酸钡2-3份/n氧化镁2-3份/n氮化硅0.5-0.8份/n聚乙二醇0.8-1.2份/n聚丙烯酰胺0.3-0.5份/n过硫酸铵 0.2-0.3份/n四甲基乙二胺0.1-0.3份/n水80-120份。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐高温低膨胀陶瓷材料，其特征在于：按重量计包括以下组分：
熔融石英硅微粉70-80份
堇青石10-15份
锂辉石2-5份
粘土1-2份
烧滑石1-2份
二氧化钛2-3份
硫酸钡2-3份
氧化镁2-3份
氮化硅0.5-0.8份
聚乙二醇0.8-1.2份
聚丙烯酰胺0.3-0.5份
过硫酸铵0.2-0.3份
四甲基乙二胺0.1-0.3份
水80-120份。


2.根据权利要求1所述的耐高温低膨胀陶瓷材料，其特征在于：所述融石英硅微粉的粒度为150-180目。


3.根据权利要求1所述的耐高温低膨胀陶瓷材料，其特征在于：所述聚乙二醇的平均分子量为190-210。


4.根据权利要求1-3任一项所述的耐高温低膨胀陶瓷材料的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：按配方量将聚丙烯酰胺、过硫酸铵、四甲基乙二胺与水混合均匀；
S2：按配方量将熔融石英硅微粉、堇青石、锂辉石、粘土、烧滑石、二氧化钛、硫酸钡、氧化镁、氮化硅和步骤S1所得产物装入球磨机球磨均匀，过200目筛；
S3：将步骤S2所得浆料进行喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜金标，
申请(专利权)人：徐州华焰特种陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32