[发明专利]低蠕变、锆英石不分解的溢流砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低蠕变、锆英石不分解的溢流砖及其制备方法，属于耐火材料技术领域。

背景技术

目前溢流法制造液晶玻璃所使用的溢流砖均为锆英石质，在使用过程中溢流砖在1000-1200℃下，承受自身和玻璃液的重量，长期使用后会发生弯曲蠕变，具体表现在溢流砖中间部分的高度降低至支撑端高度以下，导致最终无法成形出厚度均匀的玻璃基板。为解决溢流砖烧结更加致密，进一步降低蠕变率的问题，现有技术提供了多种解决方案。

公开号为CN1657499A的中国专利公开了一种在玻璃制造系统中使用的抗蠕变锆石耐火材料，具有包括下列组分的组成，ZrSiO₄:98.85-99.68wt％；ZrO₂:0.01-0.15wt％；TiO₂：0.23-0.50wt％；Fe₂O₃：0.08-0.60wt％。该专利主要是通过控制氧化钛以及氧化铁来提高溢流砖的抗蠕变性。

中国专利申请200980119562.5(CN102036934A)公开了一种采用多峰粒度分布曲线的锆石颗粒、至少0.1％重量的TiO₂和至多10％重量的Y₂O₃混合、等静压成型形成生坯，至少在1500℃下烧结获得致密的锆石材料的方法，采用了多级颗粒级配来改善制品的堆积密度和尽可能减小孔隙率，以减少晶界浓度，并提高锆石颗粒晶界之间的结合强度。但考虑到锆石原料的粒度与最终溢流砖制品的光洁度相关，因而增大粒度和提高堆积密度来改善溢流砖的弯曲蠕变性能的效果最终是有限的。

中国专利申请200880114001.1(CN101842325A)公开了一种复合材料，在锆石中添加第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类添加剂以及他们的组合，其含量为第Ⅰ类添加剂占0.0-0.1wt％，选自Fe₂O₃，SnO₂、氧化物玻璃以及他们的混合物和组合；第Ⅱ类添加剂占0.1-0.8wt％，选自TiO₂、SiO₂、VO₂、CoO、NiO、NbO以及它们的混合物和组合；第Ⅲ类添加剂占0.1-0.8wt％，选自Y₂O₃、ZrO₂、CaO、MgO、Cr₂O₃、Al₂O₃以及它们的混合物和组合；其中烧结剂的量是以氧化物计，基于组合物的总重量的百分比。所述锆石颗粒的平均粒度至少为1μm，一些实施方式中至少为3μm、5μm、7μm、10μm，平均粒度不高于15μm。通过加入第Ⅱ、Ⅲ类烧结添加剂，制得的复合材料在高温下具有低的蠕变速率和良好的强度。

中国专利申请200880123970.3(CN101910090A)公开了一种使锆石与烧结助剂接触，其中所述烧结助剂为液体、溶胶形式或和它们的组合物。所述烧结助剂包含钛化合物、含铁化合物或其组合物中的至少一种，通过将烧结助剂均匀涂布在锆石粉末表面来强化烧结助剂的作用。

中国专利申请200880009665.1(CN101641171B)公开了具有多峰粒度的锆石组合物。所述多峰锆石组合物包含大于40％重量份的中值粒度大于3微米至25微米的粗锆石组分和小于60％重量份的中值粒度小于或等于3微米的细锆石组分。所述组合物还包含磷酸钇和至少一种包括钛、铁、钙、钇、铌、钕中至少一种的氧化物，或者它们的组合。所述制品在1180℃的蠕变速率小于1×10^-4英寸/小时，但需要在氦气氛或真空气氛下进行烧制，工业化制造大尺寸的坯体有一定的难度。

中国专利申请200780043916.3(CN101558023A)公开了使用锆石前体、氧化硅前体、溶胶-凝胶形成剂与预先形成的锆石接触，烧制致密、抗蠕变性的耐火体的方法。其特征是采用锆石前体来填充预先形成的锆石间的孔隙和减少结构内的晶界，从而降低锆石材料的蠕变性。但多种形式的氧化锆前体，如水合硝酸锆、二氯化锆、水合锆或其组合，与氧化硅前体，如硅胶、四乙氧基硅烷、水合硅、四氯化硅、无定形硅或它们的组合和溶胶-凝胶形成剂包含氨、氢氧化铵、氟化铵中至少一种或者它们的组合，制造过程中涉及多种有气味或需要严格防护的化学试剂，在耐火材料制造工序需要添加额外的废气净化系统。