專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高純石英坩堝及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶煉行業(yè)的耐火窯具，特別是一種高純石英坩堝及其制 造方法。
背景技術(shù)：
在冶金和化學(xué)工業(yè)上，冶煉氧化物，如鋯英砂加稀鹽酸經(jīng)高溫溶 化后可提取高純度氧化鋯，由于中間產(chǎn)品或原料中含有強(qiáng)酸性的腐蝕
性液體，必須通過(guò)高溫分解，因此需要一種耐120(TC以上高溫、耐腐 蝕、同時(shí)又不破裂具有韌性的坩堝。目前冶煉氧化物有采用不銹鋼盤(pán)、 主要成份為八1203的高鋁質(zhì)坩堝和透明石英坩堝。經(jīng)實(shí)踐應(yīng)用，不銹鋼 盤(pán)在高溫下不耐酸也不耐堿，而且容易給產(chǎn)品帶進(jìn)含鐵雜質(zhì)，高鋁質(zhì) 柑堝遇酸容易腐蝕，在高溫下容易脫層和破裂，同時(shí)雜質(zhì)含量高，尤 其是鐵，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，不能用于燒結(jié)的高純產(chǎn)品。透明玻璃石 英坩堝雖然能經(jīng)受高溫、耐腐蝕的考驗(yàn)。但光滑透明的石英玻璃，沒(méi) 有氣孔率，再加上酸性的氧化物在燒結(jié)過(guò)程中容易在光滑的玻璃表面 粘合一層很厚的薄膜，隨著燒結(jié)的繼續(xù)，氧化物層增厚，這樣由于兩 層的膨脹系數(shù)相差懸殊，熱穩(wěn)定性差，在燒結(jié)過(guò)程就容易發(fā)生破裂。 要減少和消除這層粘膜的形成，就要在每次燒結(jié)之后，用人工進(jìn)行清 除，勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且清除不干凈，仍然會(huì)集累粘膜層。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在不耐腐蝕、易破裂、容易污染影響產(chǎn)品質(zhì)量等 缺點(diǎn)，發(fā)明了一種高純石英坩堝及其制造方法，主要用于強(qiáng)酸性的中 間產(chǎn)品燒結(jié)成氧化物或金屬，特別是在鋯化學(xué)制品燒結(jié)中應(yīng)用。
本發(fā)明一種高純石英坩堝及其制造方法的特點(diǎn)采用Si02>99.7% 熔融石英，不含有其他雜質(zhì)的純白色晶體為主要原料，高純石英坩堝 坯件具有高的氣孔率，這樣坩堝盛有酸性的化工中間產(chǎn)品在燒結(jié)熔化 狀態(tài)和干固時(shí)不會(huì)因熱膨脹而產(chǎn)生破裂，產(chǎn)品的價(jià)格比透明的石英坩 堝低5 6倍。成品坩堝體積密度1.90克/厘米3，顯氣孔率《20%， 耐壓強(qiáng)度450公斤/厘米2。成品坩堝具有熱膨脹系數(shù)小、熱穩(wěn)定性好、耐高溫、耐酸和氯侵蝕、強(qiáng)度高、壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明一種高純石英坩堝及其制造方法，采
取的技術(shù)方案是選用三種不同顆粒規(guī)格Si02>99. 7%的熔融石英晶體 為主要原料，按重量百分比將顆粒直徑①0. 381mm 30%-40%、①0. 173mm 10%_15%、①0.0065mm 60%-45%的比例配比，顆粒直徑允許誤差都為士 10%,另加添加結(jié)合劑乳酸0. 2%-0. 25%、去離子純凈水15%配制成漿料， 漿料在球磨機(jī)球磨后澆鑄到預(yù)制好的石膏模中，脫模、烘干后在自動(dòng) 推板式油窯內(nèi)燒結(jié)成石英坩堝成品。
本發(fā)明不同顆粒的比例配比作用是有利于不同形狀石英坩堝的制造 成品率。
添加結(jié)合劑乳酸的作用是乳化、結(jié)合三種不同顆粒規(guī)格石英晶體原 料與去離子純凈水的漿料，提高澆鑄石英坩堝坯體強(qiáng)度。 去離子純凈水作用是將熔融石英晶體原料配制成漿料，又無(wú)雜質(zhì)影 響高純石英坩堝質(zhì)量。
具體實(shí)施例方式
下面以實(shí)施例對(duì)本發(fā)明一種高純石英坩堝及其制造方法作進(jìn)一步 說(shuō)明。 實(shí)例一
制作冶煉高純度氧化鋯圓柱形石英坩鍋選用3102>99.7%的熔融
石英晶體為主要原料，按重量百分比將顆粒直徑OO. 381mm 30%_34%、 0 0. 173mm 10%-15%、 O>0.0065mm 60%-51%的比例配比，顆粒直徑允許 誤差都為±10%，另加添加結(jié)合劑乳酸0.2%-0.25%、去離子純凈水15% 配制成漿料，漿料置于球磨機(jī)中球磨、調(diào)漿2小時(shí)，把調(diào)漿好的料漿 澆鑄到預(yù)先準(zhǔn)備好的圓柱形石膏模中，鑄好后的坩鍋坯自然干燥3小 時(shí)脫模，合格的坩鍋坯置放在12(TC烘房里再烘48小時(shí)，烘干的石英 坩堝坯在自動(dòng)推板式油窯內(nèi)，經(jīng)115(TC-117(TC溫度下1小時(shí)快速燒結(jié) 成成品，成品石英坩堝經(jīng)檢驗(yàn)合格后用紙板箱包裝。 實(shí)例二
制作冶煉高純度氧化鋯長(zhǎng)方體石英坩鍋選用Si02〉99.7y。的熔融石英晶體為主要原料，按重量百分比將顆粒直徑①0. 381mm 32%_36%、① 0. 173mm 10%-15%、 O 0. 0065mm 58%-49%的比例配比，顆粒直徑允許誤 差都為±10%，另加添加結(jié)合劑乳酸0.2%-0.25%、去離子純凈水15% 配制成槳料，漿料置于球磨機(jī)中球磨、調(diào)漿2小時(shí)，把調(diào)漿好的料漿 澆鑄到預(yù)先準(zhǔn)備好的長(zhǎng)方體石膏模中，鑄好后的坩鍋坯自然干燥3小 時(shí)脫模，合格的坩鍋坯置在120'C烘房里再烘48小時(shí)，烘干的石英坩 堝坯在自動(dòng)推板式油窯內(nèi)，經(jīng)1150°C-117(TC溫度下1小時(shí)快速燒結(jié)成 成品，成品石英坩堝經(jīng)檢驗(yàn)合格后用紙板箱包裝。 實(shí)例三
制作冶煉高純度氧化鋯扇形石英坩鍋選用3102>99.7%的熔融石英 晶體為主要原料，按重量百分比將顆粒直徑①0. 381mm 35%-40%、顆粒 0. 173mm 10%-15%、顆粒0. 0065mm 55%_45%的比例配比，顆粒直徑允許 誤差都為±10%，另加添加結(jié)合劑乳酸0.2%-0.25%、去離子純凈水15% 配制成漿料，漿料置于球磨機(jī)中球磨、調(diào)漿2小時(shí)，把調(diào)漿好的料漿 澆鑄到預(yù)先準(zhǔn)備好的扇形石膏模中，鑄好后的坩鍋坯自然干燥3小時(shí) 脫模，合格的坩鍋坯置在12(TC烘房里再烘48小時(shí)，烘干的石英坩堝 坯在自動(dòng)推板式油窯內(nèi)，經(jīng)1150°C-1170'C溫度下1小時(shí)快速燒結(jié)成成 品，成品石英坩堝經(jīng)檢驗(yàn)合格后用紙板箱包裝。
權(quán)利要求
1、一種高純石英坩堝及其制造方法，其特征在于選用三種不同顆粒規(guī)格SiO2＞99.7％的熔融石英晶體為主要原料，按重量百分比將顆粒直徑Φ0.381mm30％-40％、Φ0.173mm 10％-15％、Φ0.0065mm 60％-45％的比例配比，另加添加結(jié)合劑乳酸、去離子純凈水配制成漿料，漿料在球磨機(jī)球磨后澆鑄到石膏模中，脫模、烘干后燒結(jié)成石英坩堝成品。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種高純石英坩堝及其制造方法，其特征在于選用Si02 >99.7%的熔融石英晶體為主要原料，按重量百分比將顆粒直徑①0.381mm 30%-34%、 00. 173腿10%-15%、 00. 0065mm 60%-51%的比例配比，顆粒直徑允 許誤差都為±10%。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種高純石英坩堝及其制造方法，其特征在于按重量 百分比將顆粒直徑①0. 381mm 32%-36%、 00. 173ram 10%-15%、 0065mm 58%-49% 的比例配比，顆粒直徑允許誤差都為±10%。
4、 如權(quán)利要求1所述的一種高純石英坩堝及其制造方法，其特征在于按重量 百分比將顆粒直徑OO. 381咖35%-40%、顆粒O. 173mm 10%_15%、顆粒0. 0065mm 55%-45%的比例配比，顆粒直徑允許誤差都為±10%。
5、 如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種高純石英坩堝及其制造方法，其特征 在于另加添加結(jié)合劑乳酸0.2%-0.25%、去離子純凈水15%配制成漿料，漿料 置于球磨機(jī)中球磨、調(diào)漿2小時(shí)，把調(diào)漿好的料漿澆鑄到預(yù)先準(zhǔn)備好的石膏模 中，鑄好后的坩鍋坯自然干燥3小時(shí)脫模，合格的坩鍋坯置放在12(TC烘房里再 烘48小時(shí)，烘干的石英坩堝坯在自動(dòng)推板式油窯內(nèi)，經(jīng)1150°C-1170°C 溫度下1小時(shí)快速燒結(jié)成成品。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種高純石英坩堝及其制造方法，主要用于強(qiáng)酸性的中間產(chǎn)品燒結(jié)成氧化物或金屬，特別是在鋯化學(xué)制品的燒結(jié)中應(yīng)用。選用三種不同顆粒規(guī)格SiO₂＞99.7％的熔融石英晶體為主要原料，按重量百分比將顆粒直徑Φ0.381mm 30％-40％、Φ0.173mm 10％-15％、Φ0.0065mm 60％-45％的比例配比，另加添加結(jié)合劑、去離子水配制成漿料，漿料在球磨機(jī)球磨后澆鑄到石膏模中，脫模、烘干后在自動(dòng)推板式油窯內(nèi)燒結(jié)成石英坩堝成品。
文檔編號(hào)C03B20/00GK101628782SQ20091010133
公開(kāi)日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2009年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月29日
發(fā)明者陳新源 申請(qǐng)人:陳新源