[发明专利]一种高铝质耐高温坩埚的制备方法

说明书

技术领域

一种高铝质耐高温坩埚的制备方法，涉及一种应用于高温烧结、高温化学合成等实验生产过程的高铝质陶瓷坩埚的制备方法。

背景技术

许多物料的高温烧结、高温下的化学反应需要装在耐高温的坩埚内的高温炉内进行。这类陶瓷坩埚有刚玉质、尖晶石质、莫来石质、堇青石质、粘土质以及碳质等。陶瓷坩埚具有化学稳定性好、耐高温、耐腐蚀等优点，应用广泛。但这类坩埚也存在致命缺点，就是增韧性差、脆性大、抗热震性能低，为了改善这一缺点，现在多用碳化物和碳化物作为主要原料来制备高温坩埚，这同时也提高了成本。而且陶瓷坩埚成型一般采用等静压成型，对设备要求高。

在《一种钛及钛合金熔炼坩埚材料》(毛协民，张金龙、李迎超，中国专利，专利号：CN1583670A，2004年6月)中，介绍了一种由碳化硼和适量的助剂为原料的钛及钛合金熔炼用坩埚制备方法。其特征在于材料组成为氮化硼和适量的助剂；助剂至少包含氧化锆、氧化镁、氧化硼和氧化铝中的两种，且用量为0.5％～5％；工艺步骤为用氮化硼和0.5％～5％重量比的助剂混合均匀，经等静压压制成坩埚毛坯，在1600～1800℃下烧结0.8～0.2小时。用这种方法制备的坩埚化学性质稳定，坩埚毛坯在烧结时粘结面大，气孔率低，机械强度(常温耐压强度、高温耐压强度)、热物理性质(线性热膨胀系数、有效热导率)、抗金属熔体化学侵蚀能力和耐火度均得到提高。

在《耐高温石墨坩埚及其制作工艺》(张先成，中国专利，专利号：CN 1087859，92.12)中，介绍了以柔性石墨为原料，散型分步加压成型的方法，用粘结剂加压制成的高温石墨坩埚。该坩埚具有耐高温性能优良、使用寿命长、制作工艺简单等优点。其特征在于将柔性石墨用粘结剂粘结加压制成环状的散型，再将其粘结加压制成坩埚整体；所用粘结剂为石墨酚醛粘结剂。

上述已有技术存在着原料成本高、对设备要求也较高和使用对象针对性强等不足。

发明内容

本发明的目的就是克服上述已有技术存在的不足，提供一种化学稳定性好、机械强度高、热物理性质好、生产成本较低且易于在工业中推广应用的高铝质耐高温坩埚的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种高铝质耐高温坩埚的制备方法，其特征在于其制备过程是将铝土矿熟料、α-Al₂O₃以及苏州土、碳化硅、熟滑石、锆英石、适量粘结剂阿拉伯树胶干粉原料经配比、磨碎和加水制浆后，注浆成型，胚体干燥后煅烧制得的。

本发明的一种高铝质耐高温坩埚的制备方法，其特征在于所述的铝土矿熟料、α-Al₂O₃以及苏州土、碳化硅、熟滑石、锆英石、适量粘结剂阿拉伯树胶干粉原料的重量配比为6∶2.5∶0.5∶0.2∶0.3∶0.3∶0.05。

本发明的一种高铝质耐高温坩埚的制备方法，其特征在于所述的原料经配比后磨碎的粒度为1um。

本发明的一种高铝质耐高温坩埚的制备方法，其特征在于所述的加水制浆的固液比为1∶0.4。

本发明的一种高铝质耐高温坩埚的制备方法，其特征在于所述的煅烧温度为1570℃，时间为10小时。

本发明的方法将铝土矿熟料(铝土矿熟料是经1400℃煅烧8小时，破碎，过100目筛制得的。)、α-Al₂O₃以及苏州土、碳化硅、熟滑石、锆英石、适量粘结剂阿拉伯树胶干粉等原料，按一定的配比称量，用水混合，注浆成型后，经高温煅烧制得，所用的主要原料为廉价的铝土矿熟料，而且采用注浆成型工艺，不使用设备昂贵的(如：等静压成型)压制成型工艺，省却了昂贵的机械设备费用，降低了生产成本。

本发明的方法生产的高铝质耐高温坩埚化学稳定性好，抗热震稳定性等热物理性质优良，坩埚使用寿命长，易于在工业上推广。

具体实施方式

一种高铝质耐高温坩埚的制备方法，其特征在于其制备过程是将铝土矿熟料、α-Al₂O₃以及苏州土、碳化硅、熟滑石、锆英石、适量粘结剂阿拉伯树胶干粉原料经配比、磨碎和加水制浆后，注浆成型，胚体干燥后煅烧制得的。

实施例

将铝土矿熟料(熟矿铝含量88％以上，粒度100目)63.5％、α-Al₂O₃(阿尔法氧化铝粒度1-2微米)24％以及苏州土5％、碳化硅(500目)1.5％、熟滑石3％、锆英石3％、粘结剂阿拉伯树胶干粉0.5％等按6∶2.5∶0.5∶0.2∶0.3∶0.3∶0.05的配比称量，一起放入球磨机中混磨20小时，磨碎并混合均匀后，加入40％的水，用水混合，料浆混合均匀后采用注浆成型，将料浆注入设计的模型中成型，养护干燥后，在高温炉中1570℃下煅烧10小时，可得到性能良好的高铝熟料耐高温坩埚。