一种陶瓷瓷壳、制备方法及X射线管技术

技术编号:42373676 阅读:20 留言:0更新日期:2024-08-16 14:57
本发明专利技术涉及氧化铝陶瓷制备技术领域,尤其涉及一种陶瓷瓷壳、制备方法及X射线管,通过向配方粉料中加入粘结剂,并进行研磨制浆,得到浆料;对浆料进行造粒,得到造粒料;将造粒料进行等静压压制,并加工为精确尺寸的坯件;使坯件在密闭空间吸附水分子至饱和状态,得到浸润坯件;将浸润的坯体装入橡胶套中,再进行一次等静压压制,可以使坯件的密度明显提高,坯体弹性后效减小,减弱微裂纹产生,且可在不同程度上提升坯件密度的一致性,使坯件的密度、均匀性均得到改善;最后,将预制坯件进行高温煅烧,得到结构均匀高致密性的陶瓷瓷壳。解决X射线管瓷壳制备合格率低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及氧化铝陶瓷制备,具体为一种陶瓷瓷壳、制备方法及x射线管,有尤其是无损探伤用的x射线管用陶瓷瓷壳、制备方法及x射线管。


技术介绍

1、x射线管是一种在高电压下工作的真空二极管,其核心组成包括阴极和阳极。阴极通常由加热的金属丝构成,当金属丝加热到一定温度时,会发射出电子,这些电子被称为阴极射线。阳极则是一个由高原子序数金属制成的靶,如钨或铜,当阴极射线撞击阳极时,会产生x射线。x射线管通常被密封在高真空的玻璃或陶瓷外壳内,以确保其正常工作和延长使用寿命。

2、无损探伤用的x射线管是一种专门用于非破坏性检测的x射线发生设备。这种x射线管在结构和工作原理上与一般的x射线管相似,但针对无损探伤的需求进行了优化,以满足特定应用场合的要求。无损探伤用x射线管的主要功能是通过产生x射线来穿透待检测物体,从而在不破坏物体结构的前提下,检测出其内部的缺陷、裂纹或其他异常情况。这些x射线管通常具有更高的穿透力和分辨率,以便更准确地识别物体内部的微小缺陷。在无损探伤应用中,x射线管通常与探测器、图像处理系统等设备配合使用。当x射线管产生的x射线穿透物体时,探测器会接收并记录这些射线,然后通过图像处理系统对接收到的信号进行处理,生成反映物体内部结构的图像或数据。在工业领域具有广泛的应用,如航空航天、汽车制造、石油化工等。它们可以用于检测金属零件、焊接结构和复合材料等各种材料的内部缺陷,确保产品的质量和安全性。

3、无损探伤用的x射线管的电压是10~350kv,使用一般的x射线管采用同一种瓷壳,一般x射线管的电压为10~300kv。现有技术中,常采用将配料组分进行造粒,压制成坯体,再进行车加工,最后,对车加工后的坯体进行高温煅烧的方式获得x射线管瓷壳,这种方式获得的瓷壳不同部位会存在密度梯度,随着电压的继续增加达到350kv时,易对瓷壳产生击穿;且由于制备过程中材料不均匀,弹性后效大导致坯体易开裂,瓷壳成品合格率低。因此,亟需一种能够提升瓷壳的密度均匀性,降低弹性后效的方法,以满足无损探伤用的x射线管对瓷壳抗击穿性能的需求。


技术实现思路

1、针对现有技术中存在的x射线管瓷壳制备过程中,由于存在密度梯度、弹性后效大,易产生裂纹,生产的瓷壳耐击穿性能差的,合格率低的问题,本专利技术提供一种陶瓷瓷壳的制备方法。

2、为达到上述目的,本专利技术采用以下技术方案予以实现:

3、本专利技术提供一种陶瓷瓷壳的制备方法,包括:

4、向配方粉料中加入粘结剂,并进行研磨制浆,得到浆料;

5、对浆料进行造粒,得到造粒料;

6、将造粒料进行等静压压制,并加工为精确尺寸的坯件;

7、使坯件吸附水分子至饱和状态,得到浸润坯件;

8、将浸润坯件进行二次压制,得到预制坯件;

9、将预制坯件进行高温煅烧,得到陶瓷瓷壳。

10、进一步地,所述配方粉料按质量分数计包括以下组分:95.9%~96.9%的氧化铝、1.2%~2.6%的氧化硅和1.5%~2.8%的氧化钙;所述粘结剂为pva,所述粘结剂的加入量为配方粉料质量的1%~2%。

11、优选地,所述氧化铝和氧化硅以高岭土的形式引入,所述氧化钙以碳酸钙的形式引入。

12、优选地,所述氧化铝为硼酸矿化后的α-al2o3,原始晶粒尺寸≥2μm。

13、进一步地,所述向配方粉料中加入粘结剂,并进行研磨制浆,得到浆料的方法为:

14、按固含量为60%~65%,将配方粉料进行研磨,研磨至配方粉料粒度d50≤2.5um,加入粘结剂,继续研磨1~2h,得到浆料。

15、进一步地,所述使坯件吸附水分子至饱和状态,得到浸润坯件的方法为:

16、将坯件置于相对湿度rh=70%~80%的密闭环境中,使坯件吸附水分子至饱和状态,得到浸润坯件。

17、进一步地,将造粒料进行等静压压制的压力为90~180mpa,浸润坯件进行二次压制的压力为90~180mpa。

18、进一步地,高温煅烧的温度为1650℃~1700℃,保温时间为3~4h。

19、一种陶瓷瓷壳,采用上述方法制备。

20、一种x射线管,包括上述陶瓷瓷壳。

21、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:

22、本专利技术一种陶瓷瓷壳的制备方法该方法通过向配方粉料中加入粘结剂,并进行研磨制浆,得到浆料;对浆料进行造粒,得到造粒料;将造粒料进行等静压压制,并加工为精确尺寸的坯件;使坯件吸附水分子至饱和状态,得到浸润坯件;经过浸润的坯件,可以使坯件的密度明显提高,且可在不同程度上提升坯件密度的一致性;将浸润坯件进行二次压制,得到预制坯件;浸润后的坯件经重新压制后,坯件的致密度进一步提升,弹性后效小,不会产生裂纹缺陷,使坯件的密度、均匀性均得到改善;最后,将预制坯件进行高温煅烧,得到结构均匀高致密性的陶瓷瓷壳。

23、粘结剂为pva,pva分子链中的羟基可以水分子形成氢键吸附,可以更好的实现后续的坯件的浸润。

24、所述氧化铝和氧化硅以高岭土的形式引入,所述氧化钙以碳酸钙的形式引入,可以进一步保证配方粉料的均一性,进而提升瓷壳的一致性。

25、所述氧化铝为硼酸矿化后的α-al2o3,原始晶粒尺寸≥2μm。在对坯件进行压制的时,可更好的实现压制,密实度更好,均一性也可进一步提升。

26、本专利技术提供一种采用上述方法制备的陶瓷瓷壳,该陶瓷瓷壳结构均匀,致密性好,且制备过程中弹性后效小,无裂纹缺陷,强度高,耐击穿性能好,可满足电压大于300kv的x射线管的抗击穿需求。

27、本专利技术提供一种x射线管,包括上述陶瓷瓷壳,该x射线管具有更长的服役寿命,具有更高的穿透力和分辨率,可以更准确地识别物体内部的微小缺陷。

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【技术保护点】

1.一种陶瓷瓷壳的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的陶瓷瓷壳的制备方法,其特征在于,所述配方粉料按质量分数计包括以下组分:95.9%~96.9%的氧化铝、1.2%~2.6%的氧化硅和1.5%~2.8%的氧化钙;所述粘结剂为PVA,所述粘结剂的加入量为配方粉料质量的1%~2%。

3.根据权利要求2所述的陶瓷瓷壳的制备方法,其特征在于,所述氧化铝和氧化硅以高岭土的形式引入,所述氧化钙以碳酸钙的形式引入。

4.根据权利要求2所述的陶瓷瓷壳的制备方法,其特征在于,所述氧化铝为硼酸矿化后的α-Al2O3,原始晶粒尺寸≥2μm。

5.根据权利要求1所述的陶瓷瓷壳的制备方法,其特征在于,所述向配方粉料中加入粘结剂,并进行研磨制浆,得到浆料的方法为:

6.根据权利要求1所述的陶瓷瓷壳的制备方法,其特征在于,所述使坯件吸附水分子至饱和状态,得到浸润坯件的方法为:

7.根据权利要求1所述的陶瓷瓷壳的制备方法,其特征在于,将造粒料进行等静压压制的压力为90~180MPa,浸润坯件进行二次压制的压力为90~180MPa。

8.根据权利要求1所述的陶瓷瓷壳的制备方法,其特征在于,高温煅烧的温度为1650℃~1700℃,保温时间为3~4h。

9.一种陶瓷瓷壳,其特征在于,采用权利要求1-8任一项所述的方法制备。

10.一种X射线管,其特征在于,包括权利要求9所述的陶瓷瓷壳。

...

【技术特征摘要】

1.一种陶瓷瓷壳的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的陶瓷瓷壳的制备方法,其特征在于,所述配方粉料按质量分数计包括以下组分:95.9%~96.9%的氧化铝、1.2%~2.6%的氧化硅和1.5%~2.8%的氧化钙;所述粘结剂为pva,所述粘结剂的加入量为配方粉料质量的1%~2%。

3.根据权利要求2所述的陶瓷瓷壳的制备方法,其特征在于,所述氧化铝和氧化硅以高岭土的形式引入,所述氧化钙以碳酸钙的形式引入。

4.根据权利要求2所述的陶瓷瓷壳的制备方法,其特征在于,所述氧化铝为硼酸矿化后的α-al2o3,原始晶粒尺寸≥2μm。

5.根据权利要求1所述的陶瓷瓷壳的制备方法,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹李红高乐文卢煌李拉练张欣娟杨桦张溶凯
申请(专利权)人:陕西宝光陶瓷科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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