【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及耐火材料，尤其涉及一种氧化钙坩埚及其制备方法。
技术介绍
1、氧化钙是一种丰富且廉价的高温耐火材料。氧化钙具有高熔点(熔点为2570℃)、强碱性、热稳定好等优点，同时它的分解压和蒸气压均很低，因而在高真空条件下很稳定，此外，氧化钙还能吸附钢水中的非金属夹杂物，提高钢水的洁净度，作为一种优质的陶瓷耐火材料，氧化钙一直以来受到广泛的关注，是熔炼高纯金属的理想坩埚耐火材料。
2、但与氧化铝和氧化锆相比，氧化钙强度低(弯曲强度仅为21.58mpa)，线膨胀系数高(20—1700℃平均线膨胀系数15.3×10-6/℃)，且易水化，使得氧化钙作为耐火材料应用受到严重限制。此外，氧化钙高温强度低，线膨胀系数高，导致受到热冲击时容易开裂，表现出较差的抗热震性。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种氧化钇稳定氧化锆纤维增强氧化钙坩埚及其制备方法，旨在解决目前的氧化钙材质坩埚抗热震性能差的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种氧化钙坩埚，以质量百分比计，所述氧化钙坩埚包括：78％-97％的复合氧化钙、2％-20％的ysz纤维和1％-5％的复合烧结助剂，所述复合氧化钙包括不同粒径的氧化钙砂和氧化钙细粉，所述复合氧化钙中所述氧化钙砂所占的比重大于所述氧化钙细粉所占的比重。
3、可选地，以质量百分比计，所述复合氧化钙包括：粒径小于0.5mm的氧化钙细粉30％-40％、粒径大于或等于0.5mm且小于1mm的氧化钙砂20％-30％、粒径大于
4、可选地，所述ysz纤维中y2o3的摩尔百分比为10％-20％。
5、可选地，所述复合烧结助剂包括tio2、cuo、caf2、zro2中的至少两种。
6、可选地，所述复合烧结助剂中质量含量最小的组分的质量分数大于或等于20％。
7、此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种氧化钙坩埚的制备方法，用于制备如上文所述的氧化钙坩埚，所述氧化钙坩埚的制备方法包括以下步骤：
8、对复合氧化钙、ysz纤维和复合烧结助剂进行预处理，按照质量百分比取预处理后的复合氧化钙、ysz纤维和复合烧结助剂混合，得到混合料；
9、对所述混合料进行冷等静压成型处理，脱模后得到坩埚坯体；
10、将所述坩埚坯体烘干，随后进行烧结，得到所述氧化钙坩埚。
11、可选地，所述对ysz纤维进行预处理的步骤包括：
12、将所述ysz纤维加工成长度5mm-10mm的ysz短切纤维；
13、将所述ysz短切纤维与酒精混合倒入带磁力搅拌器的烧瓶中，搅拌处理1小时-2小时。
14、可选地，对所述复合烧结助剂进行预处理的步骤包括：
15、按照配比取所述复合烧结助剂的原料粉末，将所述原料粉末混合球磨35min-45min；
16、球磨后筛分出粒度为30μm-50μm的原料粉末，烘干备用。
17、可选地，所述烘干的步骤包括：
18、将所述坩埚坯体置于真空干燥箱中，抽真空至10pa以下，随后以10℃/分钟的升温速率升温至150℃-200℃，保温1小时-2小时。
19、可选地，所述烧结为分段烧结，包括以下步骤：
20、在200℃-300℃进行预烧结，烧结时间大于或等于10分钟；
21、在1350℃-1450℃进行低温烧结，烧结时间2小时-4小时；
22、在1600℃-1700℃进行高温烧结，烧结时间为2小时-8小时。
23、本专利技术提供的氧化钙坩埚，以质量百分比计，包括：78％-97％的复合氧化钙、2％-20％的ysz纤维和1％-5％的复合烧结助剂，所述复合氧化钙包括不同粒径的氧化钙砂和氧化钙细粉，所述复合氧化钙中所述氧化钙砂所占的比重大于所述氧化钙细粉所占的比重。以氧化钙为主原料可以利用氧化钙在高熔点和高热稳定性的特点，粒径较小的氧化钙细粉在组织中相连，作为基体相，粒径较大的氧化钙砂作为颗粒增强的第二相，骨料与粉料的搭配使用提高坩埚堆积密度，有利于改善坩埚成型和抗热震性能；此外，由于基体与纤维模量不同会引起坩埚陶瓷材料受力过程中载荷转移、微裂纹增韧、裂纹偏转、纤维脱粘和纤维拔出等效果，进而提高坩埚成品的抗裂和抗冲刷性能，添加ysz纤维能够增强氧化钙基陶瓷复合材料的强度和韧性；添加复合烧结助剂可以降低烧结温度，改善坩埚的烧结性能，因此，采用纤维和颗粒混杂增强，兼有纤维增强和颗粒弥散强化的优点，配合复合烧结助剂的使用，能够显著改善氧化钙陶瓷的高温强度和抗热震性能。
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1.一种氧化钙坩埚，其特征在于，以质量百分比计，所述氧化钙坩埚包括：78％-97％的复合氧化钙、2％-20％的YSZ纤维和1％-5％的复合烧结助剂，所述复合氧化钙包括不同粒径的氧化钙砂和氧化钙细粉，所述复合氧化钙中所述氧化钙砂所占的比重大于所述氧化钙细粉所占的比重。
2.如权利要求1所述的氧化钙坩埚，其特征在于，以质量百分比计，所述复合氧化钙包括：粒径小于0.5mm的氧化钙细粉30％-40％、粒径大于或等于0.5mm且小于1mm的氧化钙砂20％-30％、粒径大于或等于1mm且小于3mm的氧化钙砂20％-30％和粒径大于或等于3mm且小于5mm的氧化钙砂10％-30％。
3.如权利要求1所述的氧化钙坩埚，其特征在于，所述YSZ纤维中Y2O3的摩尔百分比为10％-20％。
4.如权利要求1所述的氧化钙坩埚，其特征在于，所述复合烧结助剂包括TiO2、CuO、CaF2、ZrO2中的至少两种。
5.如权利要求4所述的氧化钙坩埚，其特征在于，所述复合烧结助剂中质量含量最小的组分的质量分数大于或等于20％。
6.一种氧化钙坩埚的制备方
7.如权利要求6所述的氧化钙坩埚的制备方法，其特征在于，所述对YSZ纤维进行预处理的步骤包括：
8.如权利要求6所述的氧化钙坩埚的制备方法，其特征在于，对所述复合烧结助剂进行预处理的步骤包括：
9.如权利要求6所述的氧化钙坩埚的制备方法，其特征在于，所述烘干的步骤包括：
10.如权利要求6-9中任一项所述的氧化钙坩埚的制备方法，其特征在于，所述烧结为分段烧结，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种氧化钙坩埚，其特征在于，以质量百分比计，所述氧化钙坩埚包括：78％-97％的复合氧化钙、2％-20％的ysz纤维和1％-5％的复合烧结助剂，所述复合氧化钙包括不同粒径的氧化钙砂和氧化钙细粉，所述复合氧化钙中所述氧化钙砂所占的比重大于所述氧化钙细粉所占的比重。
2.如权利要求1所述的氧化钙坩埚，其特征在于，以质量百分比计，所述复合氧化钙包括：粒径小于0.5mm的氧化钙细粉30％-40％、粒径大于或等于0.5mm且小于1mm的氧化钙砂20％-30％、粒径大于或等于1mm且小于3mm的氧化钙砂20％-30％和粒径大于或等于3mm且小于5mm的氧化钙砂10％-30％。
3.如权利要求1所述的氧化钙坩埚，其特征在于，所述ysz纤维中y2o3的摩尔百分比为10％-20％。
4.如权利要求1所述的氧化钙坩埚，其特征在于，所...
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