本發(fā)明涉及材料制造技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種陶瓷制備方法、陶瓷及玄武巖拉絲漏板。

背景技術(shù)：

在先進制造技術(shù)領(lǐng)域，例如玄武巖纖維制造技術(shù)領(lǐng)域，往往對生產(chǎn)設(shè)備的耐高溫性能、導(dǎo)電性能以及強度有著極高的要求。

在對玄武巖高溫溶液進行拉絲的過程中，拉絲漏板需要在很高的溫度下，甚至高達1200-1300℃的條件下進行作業(yè)，這就要求拉絲漏板在工作過程中具有良好的耐高溫性能。

另一方面，由于玄武巖的融化溫度高、粘度大且容易析晶，拉絲溫度較難控制，需要對拉絲漏板的底板同時進行電加熱，來保證玄武巖熔融液在拉絲過程中的溫度，這就要求拉絲漏板的底板具有良好的導(dǎo)電性能。

再者，玄武巖熔融液通過所述拉絲漏板的底板上的漏嘴流出，在所述底板的下方通過拉絲機將熔融液拉制成玄武巖連續(xù)纖維，由于玄武巖熔融液具有較高的粘度，使得所述底板需要承受極大的拉力，這就要求所述底板具有較高的強度以及很好的抗折彎和抗斷裂性能。

鑒于此，現(xiàn)有技術(shù)中的玄武巖拉絲樓板的底板往往通過鉑銠合金來制作，以滿足玄武巖纖維制造過程對拉絲漏板的底板的極高性能要求。但是，這種拉絲漏板的制作成本極高。同時，采用現(xiàn)有工藝制作的陶瓷漏板，又不能滿足拉絲漏板的底板對耐高溫性能、導(dǎo)電性能以及強度的極高要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠生產(chǎn)具有極高的耐高溫性能、導(dǎo)電性能以及強度等優(yōu)異性能的陶瓷的陶瓷制備方法。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種能夠具有極高的耐高溫性能、導(dǎo)電性能以及強度的陶瓷。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種能夠能夠有效降低制作成本的玄武巖拉絲漏板。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種陶瓷制備方法，包括以下步驟：

采用氧化鋯、氧化釔以及添加料制備陶瓷坯體；

在制備的陶瓷坯體表面生成鉻酸鑭涂層。

優(yōu)選地，所述陶瓷坯體的制備包括以下步驟：

分別制備氧化鋯、氧化釔以及添加料的粉末；

將制備的氧化鋯、氧化釔以及添加料的粉末按照一定比例混合均勻；

將混合均勻后的粉末進行烘干；

將烘干后的粉末進行熱壓燒結(jié)成型。

優(yōu)選地，所述添加料包括多種金屬元素。

優(yōu)選地，所述金屬元素包括鍶、鋇、鈦、釔、鈰和鈧中的至少其中兩種。

優(yōu)選地，所述多種金屬元素以各自氧化物的形式存在。

優(yōu)選地，分別制備氧化鋯、氧化釔以及添加料的粉末的步驟包括：

分別將氧化鋯、氧化釔以及添加料的各種組份放入球磨機中，進行連續(xù)粉碎，制成超細粉。

優(yōu)選地，所述超細粉的顆粒直徑為1-3μm。

優(yōu)選地，將制備的氧化鋯、氧化釔以及添加料的粉末按照一定比例混合均勻的步驟包括：

按照氧化鋯粉末84-86份、氧化釔粉末15-16份、添加料0.5-1份的重量份數(shù)進行摻雜并混合均勻。

優(yōu)選地，將混合均勻后的粉末進行烘干的步驟包括：

保持在230℃-270℃的溫度下，對混合均勻后的粉末連續(xù)進行8-12小時的烘干。

優(yōu)選地，將烘干后的粉末進行熱壓燒結(jié)的步驟包括：

將烘干后的粉末放入成型模具中，邊加壓，邊燒結(jié)，其中所述加壓的過程分為多個階段進行，加壓一段時間后解除加壓壓力，使得待加工件釋放應(yīng)力后，再行加壓。

優(yōu)選地，所述粉末的燒結(jié)溫度為1100-1400℃。

優(yōu)選地，在將烘干后的粉末進行熱壓燒結(jié)成型的步驟還包括：在將烘干后的粉末進行熱壓燒結(jié)之前，首先將烘干后的粉末進行造粒。

優(yōu)選地，在制備的陶瓷坯體表面生成鉻酸鑭涂層的步驟包括：

采用陰極磁控濺射技術(shù)在制備的陶瓷坯體表面生成鉻酸鑭涂層。

優(yōu)選地，所述氧化鋯、氧化釔以及添加料的純度為99.80-99.99％。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種陶瓷，所述陶瓷采用所述的陶瓷制備方法制成。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種玄武巖拉絲漏板，所述玄武巖拉絲漏板的底板采用所述的陶瓷制備方法制成。

采用上述陶瓷制備方法制備的陶瓷，孔隙度可控制在20％以內(nèi)。該陶瓷質(zhì)地均勻，不易開裂，且具有較好的耐高溫性能和導(dǎo)電性能，甚至能夠在高達1400攝氏度的條件下使用；另一方面，采用該陶瓷制備方法制備的陶瓷具有較高的強度以及很好的抗折彎和抗斷裂性能，能夠承受一定的載荷。鑒于此，采用該種陶瓷制備工藝可用于制作特殊工藝設(shè)備，例如用來制作玄武巖拉絲漏板的底板，來替代傳統(tǒng)的鉑銠合金制成的底板，在保證良好使用性能的同時，大大降低了生產(chǎn)成本。

附圖說明

通過以下參照附圖對本發(fā)明實施例的描述，本發(fā)明的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點將更為清楚。

圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的陶瓷制備方法的步驟流程圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的采用氧化鋯、氧化釔以及添加料制備陶瓷坯體的步驟流程圖。

具體實施方式

以下將參照附圖更詳細地描述本發(fā)明的各種實施例。在各個附圖中，相同的元件采用相同或類似的附圖標記來表示。為了清楚起見，附圖中的各個部分沒有按比例繪制。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的陶瓷制備方法的步驟。下面結(jié)合幾個實施例詳細的說明所述的陶瓷制備方法。

實施例一：

S1)、采用氧化鋯、氧化釔以及添加料制備陶瓷坯體。

參考圖2，在該步驟中，具體包括以下步驟：

a)、分別制備氧化鋯、氧化釔以及添加料的粉末。

在該步驟中，首先選取高純度的各種原料，包括氧化鋯、氧化釔以及添加料，要求各種原料的純度≥98％，優(yōu)選為99.80-99.99％，以便嚴格控制成分配比；

然后，分別將氧化鋯、氧化釔以及添加料的各種組份放入球磨機中，進行連續(xù)粉碎，制成超細粉。優(yōu)選的，所述超細粉的顆粒直徑為5-25μm，更加優(yōu)選為1-3μm，這樣可使得制成的陶瓷質(zhì)地更加均勻。

b)、將步驟S1中制備的氧化鋯、氧化釔以及添加料按照氧化鋯粉末84份、氧化釔粉末9份、添加料0.5份的重量份數(shù)進行摻雜并混合均勻。

在該步驟中，所述添加料的各組分之間的配比關(guān)系按照實際需要進行添加。

c)、保持在230℃的溫度下，對混合均勻后的粉末連續(xù)進行8小時的烘干。

d)、將烘干后的粉末在1100℃的高溫下，進行熱壓燒結(jié)成型。

在該步驟中，將烘干后的粉末放入成型模具中，并整體放置在燒結(jié)爐中，例如放置在密閉式中頻感應(yīng)熱壓燒結(jié)爐中，邊加壓，邊燒結(jié)，其中所述加壓的過程分為多個階段進行，例如，可根據(jù)需要分成七次或者八次加壓；加壓一段時間后解除加壓壓力，使得待加工件釋放應(yīng)力后，再行加壓，以免由于持續(xù)的加壓而使得待加工件的應(yīng)力來不及釋放而造成待加工件開裂。

在一個實施方案中，在將烘干后的粉末進行熱壓燒結(jié)之前，可首先將烘干后的粉末進行造粒，然后再將造好的顆粒放入成型模具中進行熱壓燒結(jié)成型。

S2)、在制備陶瓷坯體表面生成鉻酸鑭涂層。

在該步驟中，采用物理氣相沉積的方法，例如陰極磁控濺射技術(shù)，在步驟S1)中制備的陶瓷坯體表面濺射鉻酸鑭材料，在陶瓷坯體表面生成鉻酸鑭涂層，從而制得本發(fā)明中的陶瓷。由于鉻酸鑭涂層的存在，本發(fā)明中制備的陶瓷可作為具有較高表面輻射率和熱效應(yīng)的發(fā)熱體，同時可以進一步對陶瓷材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行防護，提高了陶瓷材料在高溫下的穩(wěn)定性。

實施例二：

S1)、采用氧化鋯、氧化釔以及添加料制備陶瓷坯體。

參考圖2，在該步驟中，具體包括以下步驟：

a)、分別制備氧化鋯、氧化釔以及添加料的粉末。

在該步驟中，首先選取高純度的各種原料，包括氧化鋯、氧化釔以及添加料，要求各種原料的純度≥98％，優(yōu)選為99.80-99.99％，以便嚴格控制成分配比；

然后，分別將氧化鋯、氧化釔以及添加料的各種成分放入球磨機中，進行連續(xù)粉碎，制成超細粉。優(yōu)選的，所述超細粉的顆粒直徑為5-25μm，更加優(yōu)選為1-3μm，這樣可使得制成的陶瓷質(zhì)地更加均勻。

b)、將步驟S1中制備的氧化鋯、氧化釔以及添加料按照氧化鋯粉末85份、氧化釔粉末10份、添加料0.75份的重量份數(shù)進行摻雜并混合均勻。

在該步驟中，所述添加料的各組分之間的配比關(guān)系按照實際需要進行添加。

c)、保持在240℃的溫度下，對混合均勻后的粉末連續(xù)進行10小時的烘干。

d)、將烘干后的粉末在1200℃的高溫下，進行熱壓燒結(jié)成型。

在該步驟中，將烘干后的粉末放入成型模具中，并整體放置在燒結(jié)爐中，例如放置在密閉式中頻感應(yīng)熱壓燒結(jié)爐中，邊加壓，邊燒結(jié)，其中所述加壓的過程分為多個階段進行，例如，可根據(jù)需要分成七次或者八次加壓；加壓一段時間后解除加壓壓力，使得待加工件釋放應(yīng)力后，再行加壓，以免由于持續(xù)的加壓而使得待加工件的應(yīng)力來不及釋放而造成待加工件開裂。

在一個實施方案中，在將烘干后的粉末進行熱壓燒結(jié)之前，可首先將烘干后的粉末進行造粒，然后再將造好的顆粒放入成型模具中進行熱壓燒結(jié)成型。

S2)、在制備陶瓷坯體表面生成鉻酸鑭涂層。

在該步驟中，采用物理氣相沉積的方法，例如陰極磁控濺射技術(shù)，在步驟S1)中制備的陶瓷坯體表面濺射鉻酸鑭材料，在陶瓷坯體表面生成鉻酸鑭涂層，從而制得本發(fā)明中的陶瓷。由于鉻酸鑭涂層的存在，本發(fā)明中制備的陶瓷可作為具有較高表面輻射率和熱效應(yīng)的發(fā)熱體，同時可以進一步對陶瓷材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行防護，提高了陶瓷材料在高溫下的穩(wěn)定性。

實施例三：

S1)、采用氧化鋯、氧化釔以及添加料制備陶瓷坯體。

參考圖2，在該步驟中，具體包括以下步驟：

a)、分別制備氧化鋯、氧化釔以及添加料的粉末。

在該步驟中，首先選取高純度的各種原料，包括氧化鋯、氧化釔以及添加料，要求各種原料的純度≥98％，優(yōu)選為99.80-99.99％，以便嚴格控制成分配比；

然后，分別將氧化鋯、氧化釔以及添加料的各種成分放入球磨機中，進行連續(xù)粉碎，制成超細粉。優(yōu)選的，所述超細粉的顆粒直徑為5-25μm，更加優(yōu)選為1-3μm，這樣可使得制成的陶瓷質(zhì)地更加均勻。

b)、將步驟S1中制備的氧化鋯、氧化釔以及添加料按照氧化鋯粉末86份、氧化釔粉末11份、添加料0.75份的重量份數(shù)進行摻雜并混合均勻。

在該步驟中，所述添加料的各組分之間的配比關(guān)系按照實際需要進行添加。

c)、保持在250℃的溫度下，對混合均勻后的粉末連續(xù)進行11小時的烘干。

d)、將烘干后的粉末進行在1300℃的高溫下，進行熱壓燒結(jié)成型。

在該步驟中，將烘干后的粉末放入成型模具中，并整體放置在燒結(jié)爐中，例如放置在密閉式中頻感應(yīng)熱壓燒結(jié)爐中，邊加壓，邊燒結(jié)，其中所述加壓的過程分為多個階段進行，例如，可根據(jù)需要分成七次或者八次加壓；加壓一段時間后解除加壓壓力，使得待加工件釋放應(yīng)力后，再行加壓，以免由于持續(xù)的加壓而使得待加工件的應(yīng)力來不及釋放而造成待加工件開裂。

在一個實施方案中，在將烘干后的粉末進行熱壓燒結(jié)之前，可首先將烘干后的粉末進行造粒，然后再將造好的顆粒放入成型模具中進行熱壓燒結(jié)成型。

S2)、在制備陶瓷坯體表面生成鉻酸鑭涂層。

在該步驟中，采用物理氣相沉積的方法，例如陰極磁控濺射技術(shù)，在步驟S1)中制備的陶瓷坯體表面濺射鉻酸鑭材料，在陶瓷坯體表面生成鉻酸鑭涂層，從而制得本發(fā)明中的陶瓷。由于鉻酸鑭涂層的存在，本發(fā)明中制備的陶瓷可作為具有較高表面輻射率和熱效應(yīng)的發(fā)熱體，同時可以進一步對陶瓷材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行防護，提高了陶瓷材料在高溫下的穩(wěn)定性。

實施例四：

S1)、采用氧化鋯、氧化釔以及添加料制備陶瓷坯體。

參考圖2，在該步驟中，具體包括以下步驟：

S1)、分別制備氧化鋯、氧化釔以及添加料的粉末。

在該步驟中，首先選取高純度的各種原料，包括氧化鋯、氧化釔以及添加料，要求各種原料的純度≥98％，優(yōu)選為99.80-99.99％，以便嚴格控制成分配比；

然后，分別將氧化鋯、氧化釔以及添加料的各種成分放入球磨機中，進行連續(xù)粉碎，制成超細粉。優(yōu)選的，所述超細粉的顆粒直徑為5-25μm，更加優(yōu)選為1-3μm，這樣可使得制成的陶瓷質(zhì)地更加均勻。

S2)、將步驟S1中制備的氧化鋯、氧化釔以及添加料按照氧化鋯粉末87份、氧化釔粉末11份、添加料1份的重量份數(shù)進行摻雜并混合均勻。

在該步驟中，所述添加料的各組分之間的配比關(guān)系按照實際需要進行添加。

S3)、保持在270℃的溫度下，對混合均勻后的粉末連續(xù)進行12小時的烘干。

S4)、將烘干后的粉末進行在1400℃的高溫下，進行熱壓燒結(jié)成型。

在該步驟中，將烘干后的粉末放入成型模具中，并整體放置在燒結(jié)爐中，例如放置在密閉式中頻感應(yīng)熱壓燒結(jié)爐中，邊加壓，邊燒結(jié)，其中所述加壓的過程分為多個階段進行，例如，可根據(jù)需要分成七次或者八次加壓；加壓一段時間后解除加壓壓力，使得待加工件釋放應(yīng)力后，再行加壓，以免由于持續(xù)的加壓而使得待加工件的應(yīng)力來不及釋放而造成待加工件開裂。

在一個實施方案中，在將烘干后的粉末進行熱壓燒結(jié)之前，可首先將烘干后的粉末進行造粒，然后再將造好的顆粒放入成型模具中進行熱壓燒結(jié)成型。

S2)、在制備陶瓷坯體表面生成鉻酸鑭涂層。

在該步驟中，采用物理氣相沉積的方法，例如陰極磁控濺射技術(shù)，在步驟S1)中制備的陶瓷坯體表面濺射鉻酸鑭材料，在陶瓷坯體表面生成鉻酸鑭涂層，從而制得本發(fā)明中的陶瓷。由于鉻酸鑭涂層的存在，本發(fā)明中制備的陶瓷可作為具有較高表面輻射率和熱效應(yīng)的發(fā)熱體，同時可以進一步對陶瓷材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行防護，提高了陶瓷材料在高溫下的穩(wěn)定性。

在上述的實施例一至實施例四中，所述添加料包括多種金屬元素，例如鍶、鋇、鈦、釔、鈰和鈧中的至少其中兩種。所述多種金屬元素以各自氧化物的形式存在，例如氧化鍶、一氧化鋇、二氧化鈦、氧化釔、二氧化鈰以及三氧化二鈧。所述添加料能夠起到增加陶瓷的高溫熱穩(wěn)定性以及導(dǎo)電性，同時還能起到細化晶粒的作用。

采用上述陶瓷制備方法制備的陶瓷，孔隙度可控制在20％以內(nèi)。該陶瓷質(zhì)地均勻，不易開裂，且具有較好的耐高溫性能和導(dǎo)電性能，甚至能夠在高達1400攝氏度的條件下使用；另一方面，采用該陶瓷制備方法制備的陶瓷具有較高的強度以及很好的抗折彎和抗斷裂性能，能夠承受一定的載荷。鑒于此，采用該種陶瓷制備工藝可用于制作特殊工藝設(shè)備，例如用來制作玄武巖拉絲漏板的底板，來替代傳統(tǒng)的鉑銠合金制成的底板，在保證良好使用性能的同時，大大降低了生產(chǎn)成本。

應(yīng)當說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

最后應(yīng)說明的是：顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之中。