專利名稱：低溫、無(wú)鉛、近零膨脹微晶陶瓷涂層的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低溫、無(wú)鉛、近零膨脹微晶陶瓷涂層的制備方法，屬于特種、功能 陶瓷技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
航空航天技術(shù)的不斷發(fā)展對(duì)透波材料的性能也提出了越來(lái)越高的要求，單一組分 的陶瓷材料因其本身固有的缺點(diǎn)(如韌性低、脆性大等)已經(jīng)無(wú)法滿足使用條件，因此纖維 織物復(fù)合材料的研究已經(jīng)成為一種必然的趨勢(shì)。目前作為增強(qiáng)織物的纖維主要有石英纖 維、氧化鋁纖維和氮化硼纖維等，它們的復(fù)合材料先后在頭錐、防熱層、天線窗、天線罩等多 項(xiàng)航空、航天工程部件中得到廣泛使用。石英纖維增強(qiáng)二氧化硅基復(fù)合材料克服了單質(zhì)陶瓷的脆性，具有較高的韌性，在 航天航空領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。但制品在使用過(guò)程中不可避免的要承受雨蝕和氣流的 沖刷，從而造成表面侵蝕，使表面變得粗糙，導(dǎo)致材料剝落或損壞。由于該復(fù)合材料在長(zhǎng)期 保存過(guò)程中會(huì)吸潮，造成透波性能變壞。同時(shí)，石英纖維復(fù)合材料在環(huán)境溫度大于700°C時(shí)， 纖維強(qiáng)度退化嚴(yán)重，復(fù)合材料的韌性銳減。傳統(tǒng)的石英纖維增強(qiáng)二氧化硅基復(fù)合材料涂層 基本為有機(jī)材料，其耐溫性較差且影響透波效果，因此，必須研制一種無(wú)機(jī)涂層材料使之具 有①低于650°C的低溫下能形成致密涂層；②具有與石英復(fù)合材料相近的近零膨脹系數(shù)； ③防潮性等物理性能佳。目前，近零膨脹陶瓷材料大多熔融溫度高，因此研制低溫近零膨脹陶瓷涂層的切 入口要從助熔劑入手。氧化鉛作為一種低溫主要助熔劑在陶瓷釉料已經(jīng)被使用了很長(zhǎng)時(shí) 間，含鉛釉具有熔融性能好，燒成溫度低，釉面光澤度高等優(yōu)良性能，但對(duì)透波性能影響很 大。在使用過(guò)程中，鉛極易溶出，對(duì)人體健康帶來(lái)一定的危害，國(guó)內(nèi)外對(duì)鉛溶出量的要求也 日益嚴(yán)格，無(wú)鉛化已經(jīng)成為一種必然的趨勢(shì)且有著良好的發(fā)展前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種低溫、無(wú)鉛、近零膨脹微晶陶瓷涂層的制備方法，制備 的涂層防水、可低溫使用、無(wú)鉛且線膨脹系數(shù)接近零。本發(fā)明所述的低溫(低于650°C)、無(wú)鉛、近零膨脹微晶陶瓷涂層的制備方法，配料 制備分別如下
(1)低溫熔塊1(簡(jiǎn)稱LBA-I)的制備
所用原料為碳酸鋰、硼酸、氫氧化鋁、石英和氧化鎂，按照(7-15) :(65-80) :(1-4) (5-10): (1-5)的重量比干混均勻，置于馬弗爐中850-1100°C熔制，保溫0. 5_2h，水淬，球磨 粉碎，備用；
(2)低溫熔塊2(簡(jiǎn)稱BL168)的制備
所用原料為碳酸鋰、硼酸、氫氧化鋁、石英和氧化鎂，按照(5-15) (70-85) (9-17) (1-5)(0. 3-1. 5)的重量比干混均勻，置于馬弗爐中950°C熔制，保溫0. 5_2h，水淬，球磨粉
4碎，備用；
(3)鋰輝石熔體(簡(jiǎn)稱ABA-I)的制備
所用原料為碳酸鋰、氫氧化鋁和石英，按照(12-18) (25-40) (40-62)的重量比干混 均勻，置于馬弗爐中1300-1500°C熔制，保溫0. 5-2h，球磨粉碎，備用；
(4)鋰霞石熔體(簡(jiǎn)稱ABA-2)的制備
所用原料為碳酸鋰、氫氧化鋁和石英，按照(15-23) (35-50) (30-45)的重量比干混 均勻，置于馬弗爐中1300-1500°C下熔制，保溫0. 5-2h，球磨粉碎，備用；
(5)鎢酸鋯粉體(簡(jiǎn)稱ZW-2)的制備
所用原料為氧化鋯和鎢酸，按照(17-26): (74-90)的重量比干混均勻后與無(wú)水乙醇、氧 化鋯球以重量比(0. 5-1. 5): (0. 5-1): (1. 5-2. 5)的比例球磨20_30h，再將料漿于60-90°C 干燥箱中干燥，然后煅燒制得陶瓷粉體，煅燒溫度1100-1300°C，保溫時(shí)間1-3小時(shí)，粉碎，
(6)添加劑1 (簡(jiǎn)稱ZB-1)的制備
所用原料為氧化鋅和硼酸，按照(35-50) (45-60)的重量比干混均勻后置于氧化鋁坩 堝中，然后煅燒制得陶瓷粉體，煅燒溫度900-1200°C，保溫時(shí)間0. 5-1. 5小時(shí)，水淬，粉碎后
(7)添加劑2 (簡(jiǎn)稱LZS-10)的制備
所用原料為碳酸鋰、石英、85%磷酸、碳酸鍶和氟化鋰，按照(15-30) (25-45) (1-10) (20-45) (7-20)的重量比干混均勻后置于氧化鋁坩堝中，然后煅燒制得陶瓷粉體，煅燒溫 度1100-1300°C，保溫時(shí)間0. 5-1. 5小時(shí)，水淬，粉碎后備用； 制備步驟如下
將低溫熔塊2、鋰輝石熔體或鋰霞石熔體中的一種或兩種任意比例與低溫熔塊1、鎢酸 鋯粉體、添加劑1或添加劑2中的一種或兩種或三種任意比例和成核劑干混均勻，置于馬弗 爐中950-1200°C下熔制，保溫0. 5-lh ；熔制好的玻璃液澆注于事先預(yù)熱的不銹鋼板上，然 后置于560-650°C的馬弗爐中繼續(xù)升溫至750°C，保溫l_4h，自然冷卻至室溫，粉碎后得復(fù) 合陶瓷粉；
將復(fù)合陶瓷粉加入塑性劑、去離子水配成料漿，涂敷在基體表面，經(jīng)600-65(TC下燒結(jié) 獲得復(fù)合無(wú)機(jī)微晶陶瓷涂層。將復(fù)合陶瓷粉加入塑性劑、去離子水配成料漿，涂敷在基體表面，經(jīng)600-65(TC下 燒結(jié)獲得復(fù)合無(wú)機(jī)微晶陶瓷涂層。所用的原料要求如下
碳酸鋰含量> 99. 0% ；硼酸的重量含量> 99. 5% ；氫氧化鋁分析純?cè)噭?；氧化鎂為輕質(zhì)， 其重量含量> 98. 5% ；氧化鋯的重量含量> 99% ；鎢酸中H2WO4的重量含量> 99. 9% ；氧化鋅 的重量含量> 99. 5% ；碳酸鍶的重量含量> 99. 5% ；氟化鋰的重量含量> 99% ；磷酸中H3PO4 的含量> 85%。石英為無(wú)定形態(tài)，二氧化硅重量含量> 99. 98% ；
塑性劑為甲基纖維素或羧甲基纖維素溶液，質(zhì)量濃度為0. 3 1%，用量為粉料質(zhì)量的 0. 2 1%。成核劑為二氧化鋯或氧化鈦，用量為粉料質(zhì)量的0. 5 2%。本發(fā)明是利用碳酸鋰、氫氧化鋁和二氧化硅三者在高溫煅燒下發(fā)生固相反應(yīng)，通
5過(guò)控制三者間的比例制備低膨脹甚至負(fù)膨脹的鋰輝石和鋰霞石復(fù)相陶瓷材料粉體，同時(shí)引 入自制低溫助熔劑以降低材料整體的熔融溫度、液相形成溫度與粘度。同時(shí)利用ZW-2來(lái)微 調(diào)無(wú)機(jī)涂層的膨脹系數(shù)。本發(fā)明制備方法科學(xué)合理，簡(jiǎn)單易行，便于實(shí)施，獲得的涂層材料防水、無(wú)鉛、可低 溫使用且線膨脹系數(shù)接近零。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。首先制備簡(jiǎn)稱LBA-I、BL168、ABA-I、ABA-2、ZW-2、ZB-I 和 LZS-10，分別如下
(1)LBA-I的制備
1#、所用原料為碳酸鋰、硼酸、氫氧化鋁、石英和氧化鎂，按照10 75 5 6 4的重量比 干混均勻，置于馬弗爐中900-1050°C熔制，保溫lh，水淬，球磨粉碎，備用；
2#、所用原料為碳酸鋰、硼酸、氫氧化鋁、石英和氧化鎂，按照13 ,12 3 7 5的重量比 干混均勻，置于馬弗爐中850-1100°C熔制，保溫0. 5-2h，水淬，球磨粉碎，備用；
3#、所用原料為碳酸鋰、硼酸、氫氧化鋁、石英和氧化鎂，按照11 80 2 5 2的重量比 干混均勻，置于馬弗爐中850-1100°C熔制，保溫0. 5-2h，水淬，球磨粉碎，備用；
(2)BL168的制備
1#、所用原料為碳酸鋰、硼酸、氫氧化鋁、石英和氧化鎂，按照8 75 11 5 1的重量比 干混均勻，置于馬弗爐中950°C熔制，保溫0. 5-2h，水淬，球磨粉碎，備用；
2#、所用原料為碳酸鋰、硼酸、氫氧化鋁、石英和氧化鎂，按照10 ,12 12 4. 5 1. 5的重 量比干混均勻，置于馬弗爐中950°C熔制，保溫0. 5-2h，水淬，球磨粉碎，備用；
3#、所用原料為碳酸鋰、硼酸、氫氧化鋁、石英和氧化鎂，按照12 70 15 2 1的重量比 干混均勻，置于馬弗爐中950°C熔制，保溫0. 5-2h，水淬，球磨粉碎，備用；
(3)ABA-I的制備
1#、所用原料為碳酸鋰、氫氧化鋁和石英，按照13 28 爐中1300-1500°C熔制，保溫0. 5-2h，球磨粉碎，備用；
2#、所用原料為碳酸鋰、氫氧化鋁和石英，按照15 35 爐中1300-1500°C熔制，保溫0. 5-2h，球磨粉碎，備用；
3#、所用原料為碳酸鋰、氫氧化鋁和石英，按照17 33 爐中1300-1500°C熔制，保溫0. 5-2h，球磨粉碎，備用；
(4)ABA-2的制備
1#、所用原料為碳酸鋰、氫氧化鋁和石英，按照17 40 爐中1300-1500°C下熔制，保溫0. 5-2h，球磨粉碎，備用； 2#、所用原料為碳酸鋰、氫氧化鋁和石英，按照20 35 爐中1300-1500°C下熔制，保溫0. 5-2h，球磨粉碎，備用； 3#、所用原料為碳酸鋰、氫氧化鋁和石英，按照22 36 爐中1300-1500°C下熔制，保溫0. 5-2h，球磨粉碎，備用；
(5)Zff-2的制備
所用原料為氧化鋯和鎢酸，按照20 80的重量比干混均勻后與無(wú)水乙醇、氧化鋯球以59的重量比干混均勻，置于馬弗 50的重量比干混均勻，置于馬弗 50的重量比干混均勻，置于馬弗43的重量比干混均勻，置于馬弗 45的重量比干混均勻，置于馬弗 42的重量比干混均勻，置于馬弗重量比(0. 5-1. 5) (0. 5-1) (1. 5-2. 5)的比例球磨20_30h，再將料漿于60_90°C干燥箱 中干燥，然后煅燒制得陶瓷粉體，煅燒溫度1100-1300°C，保溫時(shí)間1-3小時(shí)，粉碎，備用；
(6)ZB-I的制備
1#、所用原料為氧化鋅和硼酸，按照40 60的重量比干混均勻后置于氧化鋁坩堝中，然 后煅燒制得陶瓷粉體，煅燒溫度900-1200°C，保溫時(shí)間0. 5-1. 5小時(shí)，水淬，粉碎后備用；
2#、所用原料為氧化鋅和硼酸，按照45 55的重量比干混均勻后置于氧化鋁坩堝中，然 后煅燒制得陶瓷粉體，煅燒溫度900-1200°C，保溫時(shí)間0. 5-1. 5小時(shí)，水淬，粉碎后備用；
(7)LZS-10 的制備
1#、所用原料為碳酸鋰、石英、85%磷酸、碳酸鍶和氟化鋰，按照20 30 5 30 15的重量 比干混均勻后置于氧化鋁坩堝中，然后煅燒制得陶瓷粉體，煅燒溫度1100-130(TC，保溫時(shí) 間0. 5-1. 5小時(shí)，水淬，粉碎后備用；
2#、所用原料為碳酸鋰、石英、85%磷酸、碳酸鍶和氟化鋰，按照15 30 5 40 10的重量 比干混均勻后置于氧化鋁坩堝中，然后煅燒制得陶瓷粉體，煅燒溫度1100-1300°C，保溫時(shí) 間0. 5-1. 5小時(shí)，水淬，粉碎后備用；
3#、所用原料為碳酸鋰、石英、85%磷酸、碳酸鍶和氟化鋰，按照25 35 10 20 10的重 量比干混均勻后置于氧化鋁坩堝中，然后煅燒制得陶瓷粉體，煅燒溫度1100-1300°C，保溫 時(shí)間0. 5-1. 5小時(shí)，水淬，粉碎后備用；
制備低溫、無(wú)鉛、近零膨脹微晶陶瓷涂層 實(shí)施例1
分別稱取60g2#ABA-l、48gl#LBA-l、12gl#ZB-l、12gZW-2干混均勻，裝在氧化鋁坩堝 中，置于馬弗爐中1000-1100°C下熔制，保溫0. 6h。將熔制好的玻璃液澆注于事先預(yù)熱的不 銹鋼板上，待電爐冷卻后再加熱至600°C升溫至840°C，保溫2h進(jìn)行微晶化處理，之后自然
冷卻至室溫。將上述復(fù)合陶瓷粉體球磨24h后粉碎。即取50克粉體加入38. 5毫升蒸餾水和 31.5ml甲基纖維素溶液，IOOg 二氧化鋯球作為研磨介質(zhì)的工藝下進(jìn)行。經(jīng)球磨后配成陶瓷 料漿涂覆或噴涂在基體表面，在620°C下保溫1小時(shí)熔制成復(fù)合無(wú)機(jī)微晶陶瓷涂層。其膨脹 系數(shù)值為 α =0.2068Χ1(Γ6 / °C。實(shí)施例2
分別稱取46gl#BL168和54g3#ABA_2干混均勻，裝在氧化鋁坩堝中，置于馬弗爐中 1100-1200°C下熔制，保溫lh。將熔制好的玻璃液澆注于事先預(yù)熱的不銹鋼板上，待電爐冷 卻后再加熱至600°C升溫至840°C，保溫2h進(jìn)行微晶化處理，之后自然冷卻至室溫。將上述復(fù)合陶瓷粉體球磨24h后粉碎。即取50克粉體加入38. 5毫升蒸餾水和 31.5ml甲基纖維素溶液，IOOg 二氧化鋯球作為研磨介質(zhì)的工藝下進(jìn)行。經(jīng)球磨后配成陶瓷 料漿涂覆或噴涂在基體表面，在620°C下保溫1小時(shí)熔制成復(fù)合無(wú)機(jī)微晶陶瓷涂層。其膨脹 系數(shù)值為 α=0. 1192Χ10—6 / °C。實(shí)施例3
分別稱取43. 2g2#ABA-2、36. 8gl#BL168和4. 8g3#LZS_10，干混均勻，裝在氧化鋁坩堝 中，置于馬弗爐中950-1100°C下熔制，保溫0.5h。將熔制好的玻璃液澆注于事先預(yù)熱的不 銹鋼板上，待電爐冷卻后再加熱至600°C升溫至860°C，保溫3h進(jìn)行微晶化處理，之后自然冷卻至室溫。將上述復(fù)合陶瓷粉體球磨24h后粉碎。即取50克粉體加入38. 5毫升蒸餾水和 31.5ml甲基纖維素溶液，IOOg 二氧化鋯球作為研磨介質(zhì)的工藝下進(jìn)行。經(jīng)球磨后配成陶瓷 料漿涂覆或噴涂在基體表面，在650°C下保溫1小時(shí)熔制成復(fù)合無(wú)機(jī)微晶陶瓷涂層。其膨脹 系數(shù)值為 α =-0.0258 X 10_6 / °C。實(shí)施例4
分別稱取 21. 6g3#ABA-2、18. 4g2#BL168、2. 4gl#LZS-10 和 0. 24g 二氧化鈦，干混均勻， 裝在氧化鋁坩堝中，置于馬弗爐中950-1050°C下熔制，保溫lh。將熔制好的玻璃液澆注于 事先預(yù)熱的不銹鋼板上，待電爐冷卻后再加熱至640升溫至890°C，保溫4h進(jìn)行微晶化處 理，自然冷卻至室溫。將上述復(fù)合陶瓷粉體球磨24h后粉碎。即取11. 45克粉體加入8. 8ml蒸餾水和 7. 2ml0. 5%的羧甲基纖維素溶液，23g 二氧化鋯球?yàn)檠心ソ橘|(zhì)的工藝下進(jìn)行。經(jīng)球磨后配成 陶瓷料漿涂覆或噴涂在基體表面，在650°C下保溫1小時(shí)熔制成復(fù)合陶瓷涂層。其膨脹系數(shù) 值為 α =-0· 0179X10— / °C。實(shí)施例5
分別稱取 21. 6gl#ABA-2、18. 4g3#BL168、2. 4gl#LZS_10 和 0. 4g 二氧化鋯，干混均勻，裝 在氧化鋁坩堝中，置于馬弗爐中950-1100°C下熔制，保溫lh。將熔制好的玻璃液澆注于事 先預(yù)熱的不銹鋼板上，待電爐冷卻后，在加熱至640°C升溫至890°C，保溫4h進(jìn)行微晶化處
理，自然冷卻至室溫。將上述復(fù)合陶瓷粉體球磨24h后粉碎。即取11. 57克粉體加入8.9ml蒸餾水和 7. 2ml羧甲基纖維素溶液，23g 二氧化鋯球?yàn)檠心ソ橘|(zhì)的工藝下進(jìn)行。，經(jīng)球磨后配成陶瓷 料漿涂覆或噴涂在基體表面，在650°C下保溫1小時(shí)熔制成復(fù)合無(wú)機(jī)微晶陶瓷涂層。其膨脹 系數(shù)值為 α =-0.0387 X 10_6 / °C。實(shí)施例6
分別稱取60gl#ABA-l、48gl#LBA-l、12g2#ZB-l、12gZW-2干混均勻，裝在氧化鋁坩堝 中，置于馬弗爐中1000-1150°C下熔制，保溫lh。將熔制好的玻璃液澆注于事先預(yù)熱的不銹 鋼板上，待電爐冷卻后再加熱至600°C升溫至840°C，保溫2h進(jìn)行微晶化處理，之后自然冷
卻至室溫。將上述復(fù)合陶瓷粉體球磨24h后粉碎。即取50克粉體加入38. 5毫升蒸餾水和 31.5ml甲基纖維素溶液，IOOg 二氧化鋯球作為研磨介質(zhì)的工藝下進(jìn)行。經(jīng)球磨后配成陶瓷 料漿涂覆或噴涂在基體表面，在620°C下保溫1小時(shí)熔制成復(fù)合無(wú)機(jī)微晶陶瓷涂層。其膨脹 系數(shù)值為 α =0.0373 X 10_6 / °C。實(shí)施例7
分別稱取46g2#BL168和54g2#ABA_2干混均勻，裝在氧化鋁坩堝中，置于馬弗爐中 1100-1200°C下熔制，保溫lh。將熔制好的玻璃液澆注于事先預(yù)熱的不銹鋼板上，待電爐冷 卻后再加熱至600°C升溫至840°C，保溫2h進(jìn)行微晶化處理，之后自然冷卻至室溫。將上述復(fù)合陶瓷粉體球磨24h后粉碎。即取50克粉體加入38. 5毫升蒸餾水和 31.5ml甲基纖維素溶液，IOOg 二氧化鋯球作為研磨介質(zhì)的工藝下進(jìn)行。經(jīng)球磨后配成陶瓷 料漿涂覆或噴涂在基體表面，在620°C下保溫1小時(shí)熔制成復(fù)合無(wú)機(jī)微晶陶瓷涂層。其膨脹
8系數(shù)值為 α=0. 1028Χ10—6 / °C。實(shí)施例8
分別稱取43. 2gl#ABA-2、36. 8g3#BL168和4. 8g2#LZS_10，干混均勻，裝在氧化鋁坩堝 中，置于馬弗爐中1100-1200°C下熔制，保溫0. 5h。將熔制好的玻璃液澆注于事先預(yù)熱的不 銹鋼板上，待電爐冷卻后再加熱至600°C升溫至860°C，保溫3h進(jìn)行微晶化處理，之后自然
冷卻至室溫。將上述復(fù)合陶瓷粉體球磨24h后粉碎。即取50克粉體加入38. 5毫升蒸餾水和 31.5ml甲基纖維素溶液，IOOg 二氧化鋯球作為研磨介質(zhì)的工藝下進(jìn)行。經(jīng)球磨后配成陶瓷 料漿涂覆或噴涂在基體表面，在650°C下保溫1小時(shí)熔制成復(fù)合無(wú)機(jī)微晶陶瓷涂層。其膨脹 系數(shù)值為 α =-0.0374Χ1(Γ6 / °C。實(shí)施例9
分別稱取 21. 6g2#ABA-2、18. 4gl#BL168、2. 4g3#LZS-10 和 0. 24g 二氧化鈦，干混均勻， 裝在氧化鋁坩堝中，置于馬弗爐中950-1100°C下熔制，保溫lh。將熔制好的玻璃液澆注于 事先預(yù)熱的不銹鋼板上，待電爐冷卻后再加熱至640升溫至890°C，保溫4h進(jìn)行微晶化處 理，自然冷卻至室溫。將上述復(fù)合陶瓷粉體球磨24h后粉碎。即取11. 45克粉體加入8. 8ml蒸餾水和 7. 2ml0. 5%的羧甲基纖維素溶液，23g 二氧化鋯球?yàn)檠心ソ橘|(zhì)的工藝下進(jìn)行。經(jīng)球磨后配成 陶瓷料漿涂覆或噴涂在基體表面，在650°C下保溫1小時(shí)熔制成復(fù)合陶瓷涂層。其膨脹系數(shù) 值為 α =-0. 0162X10— / °C。實(shí)施例10
分別稱取 21. 6g3#ABA-2、18. 4g3#BL168、2. 4g2#LZS_10 和 0. 4g 二氧化鋯，干混均勻，裝 在氧化鋁坩堝中，置于馬弗爐中1100-1200°C下熔制，保溫0. 5h。將熔制好的玻璃液澆注于 事先預(yù)熱的不銹鋼板上，待電爐冷卻后，在加熱至640°C升溫至890°C，保溫4h進(jìn)行微晶化 處理，自然冷卻至室溫。將上述復(fù)合陶瓷粉體球磨24h后粉碎。即取11. 57克粉體加入8.9ml蒸餾水和 7. 2ml羧甲基纖維素溶液，23g 二氧化鋯球?yàn)檠心ソ橘|(zhì)的工藝下進(jìn)行。，經(jīng)球磨后配成陶瓷 料漿涂覆或噴涂在基體表面，在650°C下保溫1小時(shí)熔制成復(fù)合無(wú)機(jī)微晶陶瓷涂層。其膨脹 系數(shù)值為 α =-0.0421 X 10_6 / °C。
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權(quán)利要求
一種低溫、無(wú)鉛、近零膨脹微晶陶瓷涂層的制備方法，其特征在于配料制備分別如下(1)低溫熔塊1的制備所用原料為碳酸鋰、硼酸、氫氧化鋁、石英和氧化鎂，按照(7 15)(65 80)(1 4)(5 10)(1 5)的重量比干混均勻，置于馬弗爐中850 1100℃熔制，保溫0.5 2h，水淬，球磨粉碎，備用；(2)低溫熔塊2的制備所用原料為碳酸鋰、硼酸、氫氧化鋁、石英和氧化鎂，按照(5 15)(70 85)(9 17)(1 5)(0.3 1.5)的重量比干混均勻，置于馬弗爐中950℃熔制，保溫0.5 2h，水淬，球磨粉碎，備用；(3)鋰輝石熔體的制備所用原料為碳酸鋰、氫氧化鋁和石英，按照(12 18)(25 40)(40 62)的重量比干混均勻，置于馬弗爐中1300 1500℃熔制，保溫0.5 2h，球磨粉碎，備用；(4)鋰霞石熔體的制備所用原料為碳酸鋰、氫氧化鋁和石英，按照(15 23)(35 50)(30 45)的重量比干混均勻，置于馬弗爐中1300 1500℃下熔制，保溫0.5 2h，球磨粉碎，備用；(5)鎢酸鋯粉體的制備所用原料為氧化鋯和鎢酸，按照(17 26)(74 90)的重量比干混均勻后與無(wú)水乙醇、氧化鋯球以重量比(0.5 1.5):(0.5 1):(1.5 2.5)的比例球磨20 30h，再將料漿于60 90℃干燥箱中干燥，然后煅燒制得陶瓷粉體，煅燒溫度1100 1300℃，保溫時(shí)間1 3小時(shí)，粉碎，備用；(6)添加劑1的制備所用原料為氧化鋅和硼酸，按照(35 50)(45 60)的重量比干混均勻后置于氧化鋁坩堝中，然后煅燒制得陶瓷粉體，煅燒溫度900 1200℃，保溫時(shí)間0.5 1.5小時(shí)，水淬，粉碎后備用；(7)添加劑2的制備所用原料為碳酸鋰、石英、85%磷酸、碳酸鍶和氟化鋰，按照(15 30)(25 45)(1 10)(20 45)(7 20)的重量比干混均勻后置于氧化鋁坩堝中，然后煅燒制得陶瓷粉體，煅燒溫度1100 1300℃，保溫時(shí)間0.5 1.5小時(shí)，水淬，粉碎后備用；制備步驟如下將低溫熔塊2、鋰輝石熔體或鋰霞石熔體中的一種或兩種任意比例與低溫熔塊1、鎢酸鋯粉體、添加劑1或添加劑2中的一種或兩種或三種任意比例和成核劑干混均勻，置于馬弗爐中950 1200℃下熔制，保溫0.5 1h；熔制好的玻璃液澆注于事先預(yù)熱的不銹鋼板上，然后置于560 650℃的馬弗爐中繼續(xù)升溫至750℃，保溫1 4h，自然冷卻至室溫，粉碎后得復(fù)合陶瓷粉；將復(fù)合陶瓷粉加入塑性劑、去離子水配成料漿，涂敷在基體表面，經(jīng)600 650℃下燒結(jié)獲得復(fù)合無(wú)機(jī)微晶陶瓷涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫、無(wú)鉛、近零膨脹微晶陶瓷涂層的制備方法，其特征在 于塑性劑為甲基纖維素溶液或羧甲基纖維素溶液，質(zhì)量濃度為0. 3—1%，用量為粉料質(zhì)量的0. 2 1%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫、無(wú)鉛、近零膨脹微晶陶瓷涂層的制備方法，其特征在于 成核劑為二氧化鋯或氧化鈦，用量為粉料質(zhì)量的0. 5 2%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低溫、無(wú)鉛、近零膨脹微晶陶瓷涂層的制備方法，屬于特種、功能陶瓷技術(shù)領(lǐng)域，將低溫熔塊2、鋰輝石熔體或鋰霞石熔體中的一種或兩種任意比例與低溫熔塊1、鎢酸鋯粉體、添加劑1或添加劑2中的一種或兩種或三種任意比例和成核劑干混均勻，置于馬弗爐中950-1200℃下熔制，保溫0.5-1h；熔制好的玻璃液澆注于事先預(yù)熱的不銹鋼板上，然后置于560-650℃的馬弗爐中繼續(xù)升溫至750℃，保溫1-4h，自然冷卻至室溫，粉碎后得復(fù)合陶瓷粉；將復(fù)合陶瓷粉加入塑性劑、去離子水配成料漿，涂敷在基體表面，經(jīng)600-650℃下燒結(jié)獲得復(fù)合無(wú)機(jī)微晶陶瓷涂層?？茖W(xué)合理，簡(jiǎn)單易行，便于實(shí)施，獲得的涂層材料防水、無(wú)鉛、可低溫使用且線膨脹系數(shù)接近零。
文檔編號(hào)C03C10/00GK101982435SQ201010533239
公開(kāi)日2011年3月2日 申請(qǐng)日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者劉燕燕, 李伶, 王洪升, 王重海, 翟萍, 陳達(dá)謙, 韋其紅, 高芳 申請(qǐng)人:中材高新材料股份有限公司;山東工業(yè)陶瓷研究設(shè)計(jì)院