[发明专利]一种Ca-AlON陶瓷炉口砖的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种Ca-AlON陶瓷炉口砖的制备方法，属于陶瓷制备技术领域。

背景技术

AlON陶瓷材料具有优良的耐高温性能、高温力学性能和热学性能，被广泛应用于航空航天、电子、机械、冶金等领域。但是，由于其抗氧化能力较差，在有氧存在的条件下约1000℃左右开始氧化，因此，严重制约该材料的应用领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能克服上述缺陷、实现制备更高强度和高抗氧化能力的Ca-AlON陶瓷炉口砖材料。其技术方案为：

将粒度为0.1~2μm的氧化钙1~30wt%、AlN-AlON混合粉体70~99wt%混合均匀，经冷等静压成型后在氮气气氛下1500~2000℃的温度下30~180分钟烧制成Ca-AlON陶瓷炉口砖，其中AlN-AlON混合粉体是粒度为0.3~3μm的AlN粉体和Al₂O₃粉体以摩尔比为2~5的比例均匀混合制成的。

本发明与现有技术相比，其优点为：

1、本发明制备的Ca-AlON陶瓷炉口砖显微结构均匀，强度高，整体可靠性高；

2、通过添加氧化钙可以将AlON结构晶体的形成温度降低到1500℃，且可以保持到室温； 

3、Ca-AlON陶瓷炉口砖在氧化时生成CaO-Al₂O₃，熔点较低的CaO-Al₂O₃形成低温熔体能够阻止Ca-AlON陶瓷炉口砖材料的进一步氧化，使Ca-AlON陶瓷炉口砖材料具有优良的抗氧化性能、力学性能及热学性能。

具体实施方式

实施例1

将粒度为0.1μm的氧化钙1wt%、AlN-AlON混合粉体99wt%混合均匀，经冷等静压成型后在氮气气氛下2000℃的温度下180分钟烧制成Ca-AlON陶瓷炉口砖，其中AlN-AlON混合粉体是粒度为0.3μm的AlN粉体和Al₂O₃粉体以摩尔比为2的比例均匀混合制成的。

实施例2

将粒度为1μm的氧化钙15wt%、AlN-AlON混合粉体85wt%混合均匀，经冷等静压成型后在氮气气氛下1800℃的温度下90分钟烧制成Ca-AlON陶瓷炉口砖，其中AlN-AlON混合粉体是粒度为2μm的AlN粉体和Al₂O₃粉体以摩尔比为5的比例均匀混合制成的。

实施例3

将粒度为2μm的氧化钙30wt%、AlN-AlON混合粉体70wt%混合均匀，经冷等静压成型后在氮气气氛下1500℃的温度下30分钟烧制成Ca-AlON陶瓷炉口砖，其中AlN-AlON混合粉体是粒度为1μm的AlN粉体和Al₂O₃粉体以摩尔比为3.5的比例均匀混合制成的。