[发明专利]一种基于堇青石的匣钵及其生产工艺

权利要求书

1.一种基于堇青石的匣钵，包括本体和本体表面的涂层，其特征在于：所述本体包括如下重量百分比原料：15-30%堇青石，10-20%莫来石，15-30%铝粉，20-30%尖晶石，1.5-2.5%结合剂，余量为填充剂；

所述填充剂包括如下步骤制成：

步骤S1、将氧化石墨烯加入去离子水中，滴加质量分数15%氢氧化钠水溶液调节pH，直至pH=10-12，之后加入硼酸，匀速搅拌5min后加入乙二胺，继续搅拌5min，制得混合液，转移至反应釜中，升温至100-120℃，保温并反应6h，反应后置于体积分数15%乙醇水溶液中透析12h，制得水凝胶；

步骤S2、将醋酸锆加入无水乙醇中，45-65℃水浴加热，缓慢滴加乙酰丙酮，保温反应1h，之后缓慢滴加三乙胺，保温并反应4h，之后降温至室温，滴加醋酸调节pH，直至pH=4-6，制得前驱体溶液；

步骤S3、将制得的水凝胶加入前驱体溶液中，升温至45-65℃，浸泡12h，取出，置于质量分数15%稀盐酸溶液中，浸泡并搅拌12h，之后转移至反应釜中，加入去离子水在180℃下反应6h，反应结束后取出，用去离子水洗涤至滤液为中性，之后用体积分数10%乙醇溶液透析12h，冷冻干燥12h，制得填充剂。

2.根据权利要求1所述的一种基于堇青石的匣钵，其特征在于：所述涂层包括涂覆层和致密层，所述涂覆层包括如下重量百分比原料：50-60%刚玉，10-20%尖晶石，5-10%混合粉末，5-10%粘土，余量为二氧化铈粉末。

3.根据权利要求2所述的一种基于堇青石的匣钵，其特征在于：所述混合粉末为碳化铬和镍铬合金粉末按照5∶1的重量比混合而成。

4.根据权利要求1所述的一种基于堇青石的匣钵，其特征在于：所述结合剂为二氧化硅、氧化硼和氧化钾按照5∶3∶2的重量比混合而成。

5.根据权利要求2所述的一种基于堇青石的匣钵的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：

第一步、将堇青石、莫来石、铝粉和尖晶石研磨后混合均匀，制得粗料，之后加入结合剂，以150-200r/min的转速匀速搅拌1min，之后结合3-5min，加入水，继续搅拌3min，加入填充剂，继续搅拌15-20min，搅拌结束后装料，陈腐12h，制得本体混合料，冲压成型，在1350-1390℃下烧结18-24h，制得坯体，备用；

第二步、将刚玉、尖晶石、混合粉末和粘土混合研磨，之后与二氧化铈粉末一起加入球磨罐中，控制球料比为10∶1，加入无水乙醇，球磨20h，烘干，制得喷涂粉末；

第三步、将坯体加热至100-130℃，之后通过喷枪将喷涂粉末喷涂在坯体表面，形成涂覆层；

第四步、将金属锆加入混合罐中，将溴素置于0℃恒温槽中，加入氩气作为载气，鼓泡，通入混合罐中，依次通入氢气和丙烷，混合均匀后送入反应炉中，在550℃下反应4h，制得前驱体，1150-1250℃下将其沉积在涂覆层表面，沉积压力小于20kPa，形成致密层，控制氩气的载气流量为15-50mL/min，通入氢气的浓度为混合罐体积的50-75%，丙烷与溴素的摩尔比为0.75-1∶1。

6.根据权利要求5所述的一种基于堇青石的匣钵的生产工艺，其特征在于：第一步中控制水的用量为本体混合料重量的20%。

7.根据权利要求5所述的一种基于堇青石的匣钵的生产工艺，其特征在于：涂覆层的喷涂厚度为0.05-0.1mm，致密层的厚度为0.5-10μm。