[发明专利]一种莫来石晶须掺杂刚玉-莫来石承烧板及其制造方法

说明书

本发明涉及一种莫来石晶须掺杂刚玉‑莫来石承烧板，所述莫来石晶须掺杂刚玉‑莫来石承烧板包括以下质量份数的原料：刚玉35～55份、莫来石20～30份、氧化铝微粉20～40份、高岭土5～15份、莫来石晶须1～5份。本发明还提供一种莫来石晶须掺杂刚玉‑莫来石承烧板的制造方法。本发明的莫来石晶须掺杂刚玉‑莫来石承烧板具有抗热震性好、耐高温、强度高、硬度大、耐腐蚀的优点，且使用效果好，使用寿命长，制备简单。

技术领域

本发明属于耐火陶瓷材料技术领域，特别涉及电子陶瓷承烧用的一种莫来石晶须掺杂刚玉-莫来石承烧板及其制造方法。

背景技术

刚玉-莫来石作为一种常用于窑炉结构砖、窑炉高温匣钵和推板、反应炉内衬的耐火材料，具有耐高温、高温强度高、硬度大、耐腐蚀等优异性能，但是其断裂韧性低、抗热震性较差、高温抗蠕变能力不高，无法很好的兼顾力学和热学性能，使用寿命短，从而限制了该材料的应用范围。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，提供一种莫来石晶须掺杂刚玉-莫来石承烧板，其具有抗热震性好、耐高温、强度高、硬度大、耐腐蚀的优点，且使用效果好，使用寿命长，制备简单。

本发明采取的技术方案如下：

一种莫来石晶须掺杂刚玉-莫来石承烧板，包括以下质量份数的原料：

刚玉35～55份、莫来石20～30份、氧化铝微粉20～40份、高岭土5～15份、莫来石晶须1～5份。

其中，刚玉为骨料，提供承烧板大部分机械强度及抗热震性；

莫来石与刚玉形成的刚玉-莫来石体系，能够赋予承烧板耐高温、高温强度高、硬度大、耐腐蚀等优异性能；

氧化铝微粉是一种高纯度的氧化铝原料，用于填充刚玉骨架的空隙，提高烧制产品的致密性，从而提高承烧板的抗折性能；

高岭土具有一定的结合性和吸附性，在制造承烧板的混料过程中可包裹住不同形状颗粒形成球状颗粒，易于混料，还可改善粉料成型性能，使成型和干燥后的坯体具有一定强度；

莫来石晶须是一种以莫来石相为主晶相的多晶纤维，具有耐高温、耐腐蚀、高温力学性能好、化稳定性高等特点，其分散填充于刚玉颗粒形成的骨架中，在受外力或热冲击作用时，这些晶须可以通过晶须拔出、裂纹桥联等机制抵消外加应力，并在高温下通过其在基体中的网络结构使得材料的抗热震和抗蠕变性能得到很好地提高，因此克服了刚玉-莫来石体系材料的断裂韧性低、耐热冲击性低，抗热震性差、容易出现开裂、使用寿命低的缺陷，能够显著提升刚玉-莫来石材料的力学性能和高温性能，使承烧板具有常温强度大、抗热震性好、体积稳定性佳的优点。

相对于现有的承烧板，本发明通过添加莫来石晶须进行补强，得到的莫来石晶须掺杂刚玉-莫来石承烧板具有抗热震性好、耐高温、强度高、硬度大、耐腐蚀的优点，且使用效果好，使用寿命长，制备简单。

进一步地，所述莫来石晶须的制备方法为：将莫来石与二氧化硅按1：(3～8)的质量比混合后入炉烧制，烧制最高温度为1250～1500℃，以最高温度保温2～3小时，然后将烧制所得物料水磨3～7小时，再烘干、过筛细化，得到所述莫来石晶须。

莫来石和二氧化硅的来源易得，且容易通过反应获得莫来石晶须，同时不会给刚玉-莫来石体系的承烧板引入其他杂质，从而保证了产品性能，特别是在承烧电子陶瓷材料的应用方面更有优势。其次，通过特定的高温烧制条件能够使莫来石和二氧化硅发生化学反应，生成符合要求的莫来石晶须，其中，温度过低及保温时间过短，难以制得莫来石晶须，而温度过高及保温时间过长则使得莫来石晶须粗化。另外，通过水磨工艺可制得具有特定尺寸和形貌的莫来石晶须，有利于粉料的混合，有效保证混料过程中莫来石晶须分布的均匀性。

进一步地，所述莫来石晶须的平均粒度为1～3μm，此处限定的粒度范围能提高承烧板的致密性、机械强度及抗热震性。