[发明专利]一种高强度石英陶瓷及其生产工艺

说明书

技术领域

 本发明涉及陶瓷，具体涉及一种高强度石英陶瓷及其生产工艺。

背景技术

 石英陶瓷又称熔融石英陶瓷、石英玻璃陶瓷、石英玻璃烧结制品，它是以熔融石英块或石英玻璃为原料，经过粉碎、成型及烧成等工序而制成的一种烧结体，对有些外观要求较高的产品还要经过冷加工才可制得。它具有膨胀系数低，体积稳定性好，在砌筑时可以不留膨胀缝；热传导率较低，是一种极好的隔热材料，常被作为工业陶瓷材料及特殊用途的耐火材料，广泛应用于玻璃、冶金、钢铁及航空、航天领域。

现有技术中对高强度石英陶瓷的开发和研究较少。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种高强度石英陶瓷。

技术方案：一种高强度石英陶瓷，由石英细料通过压制成型、浇注成型、注凝成型或其它成型工艺形成石英陶瓷素坯，烧制成为石英陶瓷成品，所述石英细料包括以下质量百分比的组分：30-70%的石英微粉、20-50%的石英粉、20-50%的石英砂，其余为二氧化硅质量百分含量为90-99.99%的高纯度石英粉。

作为优化，所述石英微粉的粒径(D10)为0.1-5.0um。

作为优化，所述石英粉的粒径(D10）为70-150um。

作为优化，所述石英砂的粒径(D10)为140-200um。

所述高强度石英陶瓷的生产工艺，包括以下步骤：

（1）将石英微粉、石英粉、石英砂、高纯度石英粉按照上述配比混合成40-60目左右的石英细料，在70-90份的上述石英细料中加入10-30份的纯水于球磨机中球磨5-24个小时，球磨后石英细料目数为7000目-12500目，再加入2-5份的纯水制成浆料；

（2）将上述浆料注入模具中成型为需要的素胚；

（3）经过7 - 12小时后进行脱模并且置于干燥箱内进行干燥5-10小时，干燥箱温度控制在90℃-140℃；

（4）干燥完成后进行烧制工序，使用自动燃气炉进行烧制，燃气炉温度控制在1100℃-1300℃，烧制时间为8 - 12小时；

（5）完成烧制工序后的产品即为熔石英陶瓷，使用金金加工机床进行磨削加工，制得成品。控制产品的形位公差，理化指标，以及外观，出厂前进行严格的检验，最后包装付运。

作为优化，上述步骤（1）中采用的球磨机为干法球磨机或湿法球磨机。

作为优化，上述步骤（2）中所述的模具为石膏模具。石膏模具可以重复使用200多次。

有益效果：本发明高强度石英陶瓷采用的石英细料的配方能够极大提高石英陶瓷的烧结密度，提高强度，减少石英陶瓷使用中失效的风险。

附图说明

图1为本发明工艺流程简图。

图2为本发明陶瓷材料原子或分子间作用力与它们之间距离的关系的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明：

实施例1

一种高强度石英陶瓷，由石英细料通过压制成型、浇注成型、注凝成型或其它成型工艺形成石英陶瓷素坯，烧制成为石英陶瓷成品，石英细料包括以下质量组分：35kg粒径(D10)为0.1um的石英微粉、30kg粒径(D10）为70um的石英粉、30kg粒径(D10)为140um的石英砂，5kg二氧化硅质量百分含量为90%的高纯度石英粉。

高强度石英陶瓷的生产工艺流程，如附图1所示，自来水通过纯水装置加工成纯水，将石英细料先人工粉碎50目，在70质量份的石英细料中加入30质量份的纯水于干法球磨机或湿法球磨机中球磨5个小时，达到7000目后，再加入2质量份纯水制浆，浆料注入石膏模具中常规成型，经过12小时后进行脱模并且置于干燥箱内进行干燥10小时，干燥温度控制在90℃，干燥完成后进行烧制工序，使用自动燃气炉进行烧制，燃气炉温度控制在1300℃，烧制时间为8小时；完成烧制工序后的产品即为熔石英陶瓷，使用加工机床进行磨削精加工，并用冷却水冷却。控制产品的形位公差，理化指标，以及外观，出厂前进行严格的检验，最后装配付运。

实施例2

一种高强度石英陶瓷，由石英细料通过压制成型、浇注成型、注凝成型或其它成型工艺形成石英陶瓷素坯，烧制成为石英陶瓷成品，石英细料包括以下质量组分：30kg粒径(D10)为5.0um的石英微粉、20kg粒径(D10）为150um的石英粉、20kg粒径(D10)为200um的石英砂，30kg二氧化硅质量百分含量为99.99%的高纯度石英粉。