[发明专利]一种Y2O3与Al2O3复合陶瓷管及其制备该陶瓷管的方法

权利要求书

1.一种采用注浆成型工艺制作Y₂O₃与Al₂O₃复合陶瓷管的方法，其特征在于有下 列步骤：

第一步：Al₂O₃外层管浆料的配制

Al₂O₃外层管浆料由质量百分比纯度为99.5％的Al₂O₃粉、分散剂、粘结剂和去 离子水组成，其中，100ml的去离子水中加入167.14g～260.00g的Al₂O₃粉、 1.55g～2.75g的分散剂和1.50g～2.46g的粘结剂；将Al₂O₃粉与分散剂、粘结 剂和去离子水混合后，用刚玉球在球磨机上球磨24～36h，得到最大粒径小于等于 5μm的Al₂O₃外层管浆料；

所述分散剂为聚丙烯酸铵或者阿拉伯树胶；

所述粘结剂为聚乙烯醇或者羧甲基纤维素；

第二步：Y₂O₃内层浆料的配制

Y₂O₃内层浆料由Y₂O₃多级粉、分散剂、粘结剂和去离子水混合均匀得到，其中， 100ml的去离子水中加入125.00g～409.09g的Y₂O₃多级粉、1.00g～5.15g的 分散剂和0.80g～3.24g的粘结剂；

所述分散剂为聚丙烯酸铵或者阿拉伯树胶；

所述粘结剂为聚乙烯醇或者羧甲基纤维素；

所述100g的Y₂O₃多级粉中包含有粒径为5μm的Y₂O₃粉料50g～80g、粒 径为25μm的Y₂O₃粉料5g～30g和余量的粒径为45μm的Y₂O₃粉料；

第三步：Al₂O₃外层管的制备

步骤(A)，将第一步配得的Al₂O₃外层管浆料加入到注浆成型机中，将石膏模具 (11)安装在注浆成型机的夹具上，调节排浆量，开始向模腔(12)中注满Al₂O₃外层管浆料后静置5～15min，然后倒置石膏模具(11)，排出模腔(12)中的余浆； 最后脱模得到Al₂O₃外层管生坯；

所述注浆成型机的排浆量为10L/min～20L/min；

步骤(B)，将Al₂O₃外层管生坯在25℃的干燥室内干燥2～3天后，再在120 ℃的烘箱内高温干燥24～36h后制得干燥Al₂O₃外层管生坯；

步骤(C)，将干燥Al₂O₃外层管生坯放入烧结炉中，烧制时间为20～36h，烧 结温度为1300℃～1500℃，制得气孔率为20％～40％的Al₂O₃素烧管；

步骤(D)，将Al₂O₃素烧管放入超声清洗槽中，超声10～20min后取出；

步骤(E)，将超声清洗后的Al₂O₃素烧管放入120℃的烘箱内高温干燥3～5h后 制得Al₂O₃外层管；

第四步：双层陶瓷管的制备

步骤(a)，将第三步制得的Al₂O₃外层管(1)的下端口用塞子封上，再将第二 步配得的Y₂O₃内层浆料由Al₂O₃外层管(1)的中心通孔(13)注入，注满中心通 孔(13)后静置0.5～3min，然后倒置Al₂O₃外层管(1)，排出通孔(13)中的余 浆，去除塞子，得到第一生坯；

步骤(b)，将第一生坯在25℃的干燥室内干燥1～2天后，再在120℃的烘箱 内高温干燥10～24h后制得第二生坯；

步骤(c)，将第二生坯放入烧结炉中，烧制时间为30～100h，烧结温度为 1550℃～1750℃，制得Y₂O₃与Al₂O₃复合陶瓷管；

制得的Y₂O₃与Al₂O₃复合陶瓷管为双层结构，Al₂O₃外层管(1)的厚度记为D， Y₂O₃内层(2)的厚度记为d，则有d＝0.005D～0.5D。