[发明专利]一种硅线石陶瓷加热平台

说明书

本发明涉及一种硅线石陶瓷加热平台以及一种制备相应陶瓷的方法。具体而言，本发明涉及一种应用于超塑成形设备的陶瓷加热平台，描述了硅线石陶瓷的成分配比以及陶瓷平台的制造工艺和精度要求。此硅线石陶瓷加热平台能够满足超塑成形工艺对加热平台高温强度、热震性能、抗蠕变性能及较小的热膨胀系数要求。

技术领域：

本发明涉及一种硅线石陶瓷加热平台，具体为应用于超塑成形设备的加热平台。

技术背景：

超塑成形是一种利用某些材料在一定的温度、应变速率条件下的超塑性性能，对材料进行加工的特种成形工艺，广泛应用于航空航天领域中一些钛合金、高温合金、金属间化合物等难加工的材料。该类材料的超塑性温度普遍较高，多在1100℃以上，因此需要专用设备来实现此特种成形工艺。在超塑成形设备中加热板为其核心部件，为了使材料成形达到1100℃加热板需要长期在1200℃的环境下使用，并且能够保证一定的高温强度、足够的热震性能以及较小的热膨胀系数。然而在此温度下常用金属材料容易发生高温蠕变，降低加热板尺寸精度。因此急需一种加热平台，能能够在1200℃条件下长期工作，保证足够的高温强度、热震性能、抗蠕变性能以及较小的热膨胀系数。

本发明提供一种硅线石陶瓷超塑成形加热平台的加工制造方法，可以满足超塑成形工艺的使用要求。

发明内容：

本发明提供了一种经过成分优化的硅线石材料的成分配比，和烧结工艺。同时提供了采用相应硅线石材料陶瓷加热平台的加工制造方法。

本发明提供了一种经过成分优化的硅线石陶瓷，其包括以下成分(以基于氧化物的重量％计)：

SiO₂ 22～26

Al₂O₃ 70～75

TiO₂ 0.3～0.65

ZrO₂ 0.1～0.35

CaO 0.65～1.2

MgO 0.05～0.2

K₂O 0.1～0.3

Na₂O 0.12～0.25。

为了保证硅线石陶瓷的强度和热震性能，本发明中的硅线石陶瓷中添加Al₂O₃纤维；

进一步的，氧化铝纤维的含量应为1.5～2.2％；

进一步的，通过合理排布加料顺序、加入分散剂的方法来调整纤维分散性；

进一步的本发明中硅线石陶瓷的烧结温度应该在1300℃以上。

出于本发明的目的，硅线石陶瓷的气孔率为20～22％。

进一步的，硅线石陶瓷的密度应该在2.2～2.8g/cm³；

进一步的，硅线石陶瓷的耐压强度应至少达到40MPa；

进一步的，硅线石陶瓷在1350℃、0.2MPa条件下，25小时蠕变率应不高于0.25；

进一步的，硅线石陶瓷在1200℃的热膨胀系数应不大于2.1w/m^-1.℃^-1；

进一步的，硅线石陶瓷1100℃水冷不开裂的次数应该在20次以上。

本发明提供了采用相应硅线石材料陶瓷加热平台的加工制造方法。