[发明专利]一种使用石墨附着坩埚制备玻璃陶瓷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及粉末法制备玻璃陶瓷，具体涉及一种使用石墨附着坩埚制备玻璃陶瓷的方法，提高玻璃陶瓷生产效率、降低成本的技术领域。

背景技术

玻璃陶瓷的制备最早使用的就是熔融法,现在仍然广泛使用。传统的熔融法制备玻璃陶瓷存在一定的局限性,如玻璃熔制温度高,热处理时间长,而烧结法则能克服以上缺点。烧结法制备玻璃陶瓷的基本工艺为:将玻璃熔化、熔体水淬、磨细后得到玻璃粉末,筛分分级后将玻璃粉末制成生坯；再在一定的温度下烧结,随炉冷却得到样品。

烧结法的特点是基础玻璃的熔融温度比熔融法低,熔融时间短；由于玻璃粉末具有较高的比表面积,比熔融法制得的玻璃更易析晶,不必使用核化剂。另外,烧结法制备玻璃陶瓷无需经过玻璃形成阶段,因此适于极高温熔制的玻璃以及难以形成玻璃的玻璃陶瓷的制备,如高温玻璃陶瓷。由于烧结法所需的熔制温度低,熔化时间短,而且可以采用多种成型工艺,适用于制备形状复杂的零件,尺寸也可以精确控制,因此采用粉体烧结法制备玻璃陶瓷具有重要的工程意义。

现有的粉末烧结法制备玻璃陶瓷过程中，首先要得到玻璃陶瓷的熔体。通常的做法是将原料粉末混合物置于坩埚中，然后推进炉中、熔融。在后续的水淬时，熔体有很多一部分粘附在坩埚上。因而水淬后坩埚便弃之，粘附在坩埚上的熔体也就舍弃掉，造成浪费。

通过向坩埚内壁涂敷石墨后，玻璃陶瓷熔体便不和坩埚发生粘附，水淬时具有时间短、收得率高的特点，并且坩埚也可以重复使用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有粉末法制备玻璃陶瓷过程中熔剂粘附坩埚造成的原料和器材的浪费，而提供一种使用石墨附着坩埚制备玻璃陶瓷的方法。使用该方法，可完全改善玻璃陶瓷熔体粘附坩埚的现象，从而节约原料和器材，适用于工业规模。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的使用石墨附着坩埚制备玻璃陶瓷的方法，通过在陶瓷坩埚内壁粉刷石墨涂料的方法，阻挡玻璃陶瓷熔体制备过程中坩埚和玻璃熔体的粘附。

本发明的使用石墨附着坩埚制备玻璃陶瓷的方法，具体方法如下：

（1）将质量百分含量为75-85%的400目以上的石墨粉料和质量百分含量为15-25%的甘油配制成涂料；

（2）将配好的石墨涂料在陶瓷坩埚内表面涂刷一到三遍，涂层厚度为0.3-0.6mm；

（3）在内壁粉刷好的坩埚中放入配置好的玻璃陶瓷粉料，将坩埚放入电阻炉中进行熔融、后水淬、研磨、成型、烧结。

本发明使用粒度为400目以上的石墨粉，利用甘油作为粘结剂，搅拌均匀后涂敷于待承载原料送入炉腔熔融的坩埚内表面。待原料粉末融化后出炉，水淬后，熔体粉渣和坩埚自然分离。该方法避免了玻璃陶瓷熔体和陶瓷坩埚的粘附，有效节约了玻璃陶瓷原料，而且使得陶瓷坩埚可重复使用，大大降低了生产成本。

具体实施方式

实施例1

将粒度为400目的石墨粉30g和甘油6g在研钵中完全混合均匀，将配好的石墨涂料在陶瓷坩埚内表面涂刷三遍，涂层厚度为0.5mm。将以下玻璃陶瓷原料10%MgO-50%SiO₂–12%Al₂O₃–9%B₂O₃–19%KF按比例混合均匀。

将上述玻璃陶瓷原料置于涂敷有石墨的陶瓷坩埚中并在电阻炉中加热到1550 ℃熔化。保温2h后在蒸馏水中水淬、烘干 ,球磨后经 250 目筛网过筛得到所需玻璃粉末。

将以上粉末压制成长条形试样，压制压力为2Mpa，然后在1050 ℃保温2h烧结。最后得到所需玻璃陶瓷块材。

在以上试验中，水淬后，玻璃陶瓷熔体完全和陶瓷坩埚分离。没有产生原料和坩埚的浪费。

实施例2

将粒度为400目的石墨粉75g，甘油25g。在研钵中完全混合均匀。将配好的石墨涂料在陶瓷坩埚内表面涂刷两遍，涂层厚度为0.4mm。将以下玻璃陶瓷原料10%MgO-50%SiO₂–12%Al₂O₃–9%B₂O₃–19%KF按比例混合均匀。

将上述玻璃陶瓷原料置于涂敷有石墨的陶瓷坩埚中并在电阻炉中加热到1550 ℃熔化。保温2h后在蒸馏水中水淬、烘干 ,球磨后经 250 目筛网过筛得到所需玻璃粉末。