專利名稱：一種利用微波高溫推板窯燒成95陶瓷構(gòu)件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種95陶瓷構(gòu)件的燒成方法，具體涉及一種利用微波高溫推板窯燒成95陶瓷構(gòu)件的方法。
背景技術(shù)：
95陶瓷構(gòu)件是指瓷件中的氧化鋁成分含量在93-97%之間，所用的主要原料為工業(yè)用氧化鋁(礦物組成主要為Q-Al2O3，呈白色粉狀球體，為三方晶系)。95陶瓷構(gòu)件具有機(jī)械強(qiáng)度高、硬度大、高頻介電損耗小、高溫絕緣電阻高、耐化學(xué)腐蝕和抗熱震性較好等綜合的優(yōu)良性能，加上價(jià)格比氧化鋯、氧化硅便宜，因此獲得十分廣泛的應(yīng)用，銷售額在精細(xì)陶瓷中占首位，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)達(dá)數(shù)百家之多。然而一般95陶瓷構(gòu)件的燒成溫度高達(dá)1650-1700°C，煤、電、氣、油窯爐損耗特別大，且能耗高，顯著了增加了生產(chǎn)成本，又由于普通窯爐加熱方式為熱傳導(dǎo)，造成瓷件受熱不均而變形，更限制了它的大范圍生產(chǎn)。微波燒成技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，它具有常規(guī)技術(shù)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)高溫電磁波穿透至材料內(nèi)部后能引起材料(作為電介質(zhì))內(nèi)部自由或者束縛電荷(隅極子、離子和電子等)的反復(fù)激化和劇烈運(yùn)動(dòng)，在分子間產(chǎn)生碰撞、摩擦和內(nèi)耗，將微波能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，從而產(chǎn)生高溫,達(dá)到燒成的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種瓷件受熱均勻不變形、能耗低、效率高的利用微波高溫推板窯燒成95陶瓷構(gòu)件的方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的微波燒成工業(yè)化生產(chǎn)95陶瓷構(gòu)件的方法，步驟以下:(I)、將工業(yè)用Al2O3經(jīng)微波高溫窯1390°C 1410°C煅燒，促使不穩(wěn)定的晶型向穩(wěn)定的a -Al2O3晶型轉(zhuǎn)變，所得目標(biāo)物A ；(2)將目標(biāo)物Α、氧化鈣、氧化鎂、三氧化二鐵按0.95:0.01-0.05:0.03-0.04:0.0
2-0.04的質(zhì)量比混合均勻，混合時(shí)加入質(zhì)量比為0.4%的油酸，油酸為助磨劑,得到混合物B ；(3)、將所得混合物B過100目篩，以石蠟為結(jié)合劑，在真空桶內(nèi)進(jìn)行料漿真空處理:石蠟經(jīng)過95°C 105°C的溫度熔化后過80目篩，稱量后倒入和蠟桶內(nèi)，設(shè)定溫度為85°C 95°C，按比例稱取混合物B，蠟:混合物B的質(zhì)量比為12:90 110，充分混合攪拌Ih 3h后，轉(zhuǎn)入真空桶內(nèi)進(jìn)行料漿真空處理，壓力真空表指示值為-0.1OMpa -0.06MPa,時(shí)間為3h 5h，所得混合物C ；

(4)、將所得混合物C熱壓鑄法成型，成型壓力為0.3MPa 0.4MPa，成型后為半成品D ；(5)、將所得半成品D放置于非金屬器皿內(nèi)進(jìn)入微波高溫窯內(nèi)，以每分鐘0.8°C
1.2°C的速率升溫至290°C 310°C，以每分鐘2°C 5°C的速率升溫至590°C 610°C，并在此溫度保持30min 60min,進(jìn)行低溫排膠；(6)、排膠完畢后進(jìn)行高溫?zé)呻A段，以每分鐘5°C 10°C的速率升溫至1650°C 1700°C，并在此溫度保持20min 40min，媽制備出95陶瓷構(gòu)件。所述的微波高溫窯為微波高溫推板窯。上述步驟(2)中將目標(biāo)物A、氧化鈣、氧化鎂、三氧化二鐵在混料機(jī)或球磨機(jī)中混合均勻。上述步驟(5)中所述 的非金屬器皿為坩堝為95瓷坩堝或99瓷坩堝。采用上述技術(shù)方案的利用微波高溫推板窯燒成95陶瓷構(gòu)件的方法，包括材料快速升溫及保溫過程，在空氣氣氛下，使用含一定數(shù)量微波源的微波推板窯對(duì)材料進(jìn)行加熱燒成，通過控制窯爐溫度和燒成時(shí)間，完成對(duì)材料的微波燒成，造成瓷件受熱均勻而不變形，通過微波技術(shù)完成對(duì)95陶瓷構(gòu)件的快速燒成，顯著降低了能耗、提高了效率。綜上所述，本發(fā)明是一種瓷件受熱均勻不變形、能耗低、效率高的利用微波高溫推板窯燒成95陶瓷構(gòu)件的方法。
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)一步說明。實(shí)施例1:一種微波燒成工業(yè)化生產(chǎn)95陶瓷構(gòu)件的方法，具體實(shí)施包括以下步驟:(1)將工業(yè)用Al2O3經(jīng)微波高溫推板窯1400°C煅燒，促使不穩(wěn)定的晶型向穩(wěn)定的a -Al2O3晶型轉(zhuǎn)變，所得目標(biāo)物A ;(2)將目標(biāo)物Α、氧化鈣、氧化鎂、三氧化二鐵按0.95:0.03:0.03:0.03的質(zhì)量比在混料機(jī)或球磨機(jī)中混合均勻，混合時(shí)加入質(zhì)量比為0.4%的油酸，油酸為助磨劑，得到混合物B ;(3)將所得混合物B過100目篩，以石蠟為結(jié)合劑，在真空桶內(nèi)進(jìn)行料漿真空處理。石蠟經(jīng)過100°C的溫度熔化后過80目篩，稱量后倒入和蠟桶內(nèi)，設(shè)定溫度為90°C，同時(shí)按比例稱取混合物B，蠟:混合物B的質(zhì)量比為12:100，充分混合攪拌2h后，轉(zhuǎn)入真空桶內(nèi)進(jìn)行料漿真空處理，壓力真空表指示值為-0.06MPa,時(shí)間為4h，所得混合物C ；(4)將所得混合物C熱壓鑄法成型，成型壓力為0.3MPa，成型后為半成品D ；(5)將所得半成品D放置于95瓷坩堝內(nèi)進(jìn)入微波高溫推板窯內(nèi)，以每分鐘1°C的速率升溫至300°C，以每分鐘2°C的速率升溫至600°C，并在此溫度保持30min，進(jìn)行低溫排膠；(6)排膠完畢后進(jìn)行高溫?zé)呻A段，以每分鐘5°C的速率升溫至1650°C，并在此溫度保持40min，即制備出95陶瓷構(gòu)件。產(chǎn)品性能檢測(cè):1、按本方法制得的95陶瓷構(gòu)件其體積密度按GB2413測(cè)試，大于3.72g/cm3 ;HRA洛氏硬度約為80 ;切片顯數(shù)其晶體平均粒度約為6um;2、按本方法制得的95陶瓷構(gòu)件其抗彎強(qiáng)度按GB/T5533方法測(cè)試，大于等于320MPa ;抗壓強(qiáng)度按GB/T5593方法測(cè)試，大于等于2000MPa ；3、按本方法制得的95陶瓷構(gòu)件其導(dǎo)熱系數(shù)GB5593方法測(cè)試，大于等于24W/m -K,膨脹系數(shù)按GB5594.3方法測(cè)試，在7.6-8.0之間；4、按本方法制得的95陶瓷構(gòu)件其介電強(qiáng)度按GB775.2方法測(cè)試，大于等于18ac/kV/mm ;介電常數(shù)按GB5597方法測(cè)試，在9-10之間；介電損耗按GB5594.4方法測(cè)試，小于等于 2.4Χ1(Γ4 ；5、按本方法制得的95陶瓷構(gòu)件其體阻比按GB5594.5方法測(cè)試，在25°C、500°C、1000°C三個(gè)溫度下分別大于等于1014、109、IO60實(shí)施例2:一種微波燒成工業(yè)化生產(chǎn)95陶瓷構(gòu)件的方法，具體實(shí)施包括以下步驟:(I)將工業(yè)用Al2O3經(jīng)微波高溫推板窯1390°C煅燒，促使不穩(wěn)定的晶型向穩(wěn)定的a -Al2O3晶型轉(zhuǎn)變，所得目標(biāo)物A ;(2)將目標(biāo)物Α、氧化鈣、氧化鎂、三氧化二鐵按0.95:0.01:0.03:0.02的質(zhì)量比在
混料機(jī)或球磨機(jī)中混合均勻，混合時(shí)加入質(zhì)量比為0.4%的油酸，油酸為助磨劑，得到混合物B ; (3)將所得混合物B過100目篩，以石蠟為結(jié)合劑，在真空桶內(nèi)進(jìn)行料漿真空處理。石蠟經(jīng)過95°C的溫度熔化后過80目篩，稱量后倒入和蠟桶內(nèi)，設(shè)定溫度為85°C，同時(shí)按比例稱取混合物B，蠟:混合物B的質(zhì)量比為12:90，充分混合攪拌Ih后，轉(zhuǎn)入真空桶內(nèi)進(jìn)行料漿真空處理，壓力真空表指示值為-0.0SMPa,時(shí)間為3h，所得混合物C ；(4)將所得混合物C熱壓鑄法成型，成型壓力為0.4MPa，成型后為半成品D ；(5)將所得半成品D放置于99瓷坩堝內(nèi)進(jìn)入微波高溫推板窯內(nèi)，以每分鐘0.8°C的速率升溫至290°C，以每分鐘3°C的速率升溫至590°C，并在此溫度保持40min，進(jìn)行低溫排膠；(6)排膠完畢后進(jìn)行高溫?zé)呻A段，以每分鐘8°C的速率升溫至1680°C，并在此溫度保持30min，即制備出95陶瓷構(gòu)件。產(chǎn)品性能檢測(cè):1、按本方法制得的95陶瓷構(gòu)件其體積密度按GB2413測(cè)試，大于3.72g/cm3 ;HRA洛氏硬度約為80 ;切片顯數(shù)其晶體平均粒度約為6um;2、按本方法制得的95陶瓷構(gòu)件其抗彎強(qiáng)度按GB/T5533方法測(cè)試，大于等于320MPa ;抗壓強(qiáng)度按GB/T5593方法測(cè)試，大于等于2000MPa ；3、按本方法制得的95陶瓷構(gòu)件其導(dǎo)熱系數(shù)GB5593方法測(cè)試，大于等于24W/m -K,膨脹系數(shù)按GB5594.3方法測(cè)試，在7.6-8.0之間；4、按本方法制得的95陶瓷構(gòu)件其介電強(qiáng)度按GB775.2方法測(cè)試，大于等于18ac/kV/mm ;介電常數(shù)按GB5597方法測(cè)試，在9-10之間；介電損耗按GB5594.4方法測(cè)試，小于等于 2.4Χ1(Γ4 ；5、按本方法制得的95陶瓷構(gòu)件其體阻比按GB5594.5方法測(cè)試，在25°C、500°C、1000°C三個(gè)溫度下分別大于等于1014、109、IO60實(shí)施例3:一種微波燒成工業(yè)化生產(chǎn)95陶瓷構(gòu)件的方法，具體實(shí)施包括以下步驟:(I)將工業(yè)用Al2O3經(jīng)微波高溫推板窯1410°C煅燒，促使不穩(wěn)定的晶型向穩(wěn)定的a -Al2O3晶型轉(zhuǎn)變，所得目標(biāo)物A ;
(2)將目標(biāo)物A、氧化鈣、氧化鎂、三氧化二鐵按0.95:0.05:0.04:0.04的質(zhì)量比在混料機(jī)或球磨機(jī)中混合均勻，混合時(shí)加入質(zhì)量比為0.4%的油酸，油酸為助磨劑，得到混合物B ;(3)將所得混合物B過100目篩，以石蠟為結(jié)合劑，在真空桶內(nèi)進(jìn)行料漿真空處理。石蠟經(jīng)過105°C的溫度熔化后過80目篩，稱量后倒入和蠟桶內(nèi)，設(shè)定溫度為95°C，同時(shí)按比例稱取混合物B，蠟:混合物B的質(zhì)量比為12:110，充分混合攪拌3h后，轉(zhuǎn)入真空桶內(nèi)進(jìn)行料漿真空處理，壓力真空表指示值為-0.1OMPa,時(shí)間為5h，所得混合物C ；(4)將所得混合物C熱壓鑄法成型，成型壓力為0.4MPa，成型后為半成品D ；(5)將所得半成品D放置于95瓷坩堝內(nèi)進(jìn)入微波高溫推板窯內(nèi)，以每分鐘1.2V的速率升溫至310°C，以每分鐘5°C的速率升溫至610°C，并在此溫度保持60min，進(jìn)行低溫排膠；(6)排膠完畢后之間進(jìn)行高溫?zé)呻A段，以每分鐘10°C的速率升溫至1700°C，并在此溫度保持20min，即制備出95陶瓷構(gòu)件。產(chǎn)品性能檢測(cè):1、按本方法制得的95陶瓷構(gòu)件其體積密度按GB2413測(cè)試，大于3.72g/cm3 ;HRA洛氏硬度約為80 ;切片顯數(shù)其晶體平均粒度約為6um;2、按本方法制得的95陶瓷構(gòu)件其抗彎強(qiáng)度按GB/T5533方法測(cè)試，大于等于320MPa ;抗壓強(qiáng)度按GB/T5593方法測(cè)試，大于等于2000MPa ；3、按本方法制得的95陶瓷構(gòu)件其導(dǎo)熱系數(shù)GB5593方法測(cè)試，大于等于24W/m -K,膨脹系數(shù)按GB5594 .3方法測(cè)試，在7.6-8.0之間；4、按本方法制得的95陶瓷構(gòu)件其介電強(qiáng)度按GB775.2方法測(cè)試，大于等于18ac/kV/mm ;介電常數(shù)按GB5597方法測(cè)試，在9-10之間；介電損耗按GB5594.4方法測(cè)試，小于等于 2.4Χ1(Γ4 ；5、按本方法制得的95陶瓷構(gòu)件其體阻比按GB5594.5方法測(cè)試，在25°C、500°C、1000°C三個(gè)溫度下分別大于等于1014、109、IO60
權(quán)利要求
1.一種微波燒成工業(yè)化生產(chǎn)95陶瓷構(gòu)件的方法，其特征是:步驟以下: (1)、將工業(yè)用Al2O3經(jīng)微波高溫窯1390°C 1410°C煅燒，促使不穩(wěn)定的晶型向穩(wěn)定的a -Al2O3晶型轉(zhuǎn)變，所得目標(biāo)物A ; (2)將目標(biāo)物Α、氧化鈣、氧化鎂、三氧化二鐵按0.95:0.01-0.05:0.03-0.04:0.02-0.04的質(zhì)量比混合均勻，混合時(shí)加入質(zhì)量比為0.4%的油酸，油酸為助磨劑，得到混合物B ； (3)、將所得混合物B過100目篩，以石蠟為結(jié)合劑，在真空桶內(nèi)進(jìn)行料漿真空處理:石蠟經(jīng)過95°C 105°C的溫度熔化后過80目篩，稱量后倒入和蠟桶內(nèi)，設(shè)定溫度為85°C 95°C，按比例稱取混合物B，蠟:混合物B的質(zhì)量比為12:90 110，充分混合攪拌Ih 3h后，轉(zhuǎn)入真空桶內(nèi)進(jìn)行料漿真空處理，壓力真空表指示值為-0.1OMpa -0.06MPa,時(shí)間為3h 5h，所得混合物C ； (4)、將所得混合物C熱壓鑄法成型，成型壓力為0.3MPa 0.4MPa，成型后為半成品D ； (5)、將所得半成品D放置于非金屬器皿內(nèi)進(jìn)入微波高溫窯內(nèi)，以每分鐘0.8°C 1.2V的速率升溫至290°C 310°C，以每分鐘2°C 5°C的速率升溫至590°C 610°C，并在此溫度保持30min 60min,進(jìn)行低溫排膠； (6)、排膠完畢后進(jìn)行高溫?zé)呻A段，以每分鐘5°C 10°C的速率升溫至1650°C 1700°C，并在此溫度保持20min 40min，媽制備出95陶瓷構(gòu)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波燒成工業(yè)化生產(chǎn)95陶瓷構(gòu)件的方法，其特征是:上述步驟(2)中將目標(biāo)物A、氧化鈣、氧化鎂、三氧化二鐵在混料機(jī)或球磨機(jī)中混合均勻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微波燒成工業(yè)化生產(chǎn)95陶瓷構(gòu)件的方法，其特征是:所述的微波高溫窯為微波高溫推板窯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微波燒成工業(yè)化生產(chǎn)95陶瓷構(gòu)件的方法，其特征是:上述步驟(5)中所述的非金屬器皿為坩堝為95瓷坩堝或99瓷坩堝。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微波燒成工業(yè)化生產(chǎn)95陶瓷構(gòu)件的方法，此方法包括材料快速升溫及保溫過程。在空氣氣氛下，使用含一定數(shù)量微波源的微波推板窯對(duì)材料進(jìn)行加熱燒成，通過控制窯爐溫度和燒成時(shí)間，完成對(duì)材料的微波燒成。本發(fā)明通過微波技術(shù)完成對(duì)95陶瓷構(gòu)件的快速燒成，顯著降低了能耗、提高了效率。
文檔編號(hào)C04B35/10GK103102144SQ20131004085
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月1日
發(fā)明者徐助要, 鄧賤牛, 蔣鋒, 羅軍勝 申請(qǐng)人:湖南省中晟熱能科技有限公司