本發(fā)明屬于電加熱元件領域,具體涉及一種1800型高溫硅鉬棒生產(chǎn)工藝。
背景技術:
六十年代瑞典的康泰爾(Kanthal)公司研制出可在空氣環(huán)境中1773K 以上溫度使用的以二硅化鉬為主要成分的硅鉬棒發(fā)熱元件,開拓了二硅化鉬作為結構材料使用的先例,從此之后,硅鉬棒發(fā)熱體在工業(yè)中得到廣泛的應用。由于硅鉬棒有升溫速度快和使用溫度高的特點,經(jīng)過不斷技術改良后硅鉬棒的使用壽命明顯提高,成為高溫發(fā)熱元件的主流。
我國從七十年代開始研制二硅化鉬發(fā)熱元件,并逐漸商品化。近十年來,我國材料界對二硅化鉬作為高溫結構材料的研究也開始重視,在材料的基礎理論、制備工藝優(yōu)選以及改進材料特性等方面的研究已逐步展開,并取得一些進展。但從文獻報道的數(shù)據(jù)來看,在復合強化以及應用方面的研究水平仍處于發(fā)達國家八十年代的水平。改善高溫強度和提高使用溫度是MoSi2 發(fā)熱體改性研究的方向。而現(xiàn)有的高溫硅鉬棒的使用溫度最多能達到1700℃,很少能夠達到1800℃。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供1800型高溫硅鉬棒生產(chǎn)工藝。
基于上述目的,本發(fā)明采用以下技術方案:1800型高溫硅鉬棒生產(chǎn)工藝,步驟為:
(1)將100重量份二硅化鉬、1~3重量份鉬粉、5~10重量份氧化釩、2~4重量份的碳粉在氫氣氣氛中混合均勻,然后加入10重量份膨潤土混勻制得預混料;所述二硅化鉬和膨潤土的粒度為1.0~2.8μm;
(2)將10~15重量份聚丙烯酰胺、1.5~2重量份二氧化硅、1~2重量氫氧化鋯和100重量份水混合,制得成型劑;
(3)將預混料加入成型劑中,并在混煉機中混煉1h后,擠出成型、烘干,然后置于氫氣氣氛、1800℃下燒結0.5~1h,然后置于1600~1800℃的空氣氣氛中加熱2h,然后冷卻至室溫即可。
進一步地,所述二硅化鉬的粒度為1.0μm。
進一步地,步驟(3)中燒結時以硅鋯鹽為助燒劑。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
(1)本發(fā)明在二硅化鉬中加入一定的鉬粉、氧化釩和碳粉,使用膨潤土做粘合劑,聚丙烯酰胺、二氧化硅、氫氧化鋯和水為成型劑,制備出能適用于1800℃的高溫硅鉬棒,抗彎強度能達到32.8kg/mm2以上。
(2)本發(fā)明選擇二硅化鉬和膨潤土的粒度為1.0~2.8μm,通過選擇細粒度的二硅化鉬,降低了基體的氣孔率,提高了產(chǎn)品的致密度,相應減少了棒體的表面缺陷,從而使得基體的抗彎強度明顯提高,能達到32.8kg/mm2以上,尤其是選擇粒度為1.0μm時,硅鉬棒的抗彎強度能夠高達43.9 kg/mm2。
具體實施方式
下面結合實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
實施例1
1800型高溫硅鉬棒生產(chǎn)工藝,步驟為:
(1)將100重量份二硅化鉬、1重量份鉬粉、5重量份氧化釩、2重量份的碳粉在氫氣氣氛中混合均勻,然后加入10重量份膨潤土混勻制得預混料;所述二硅化鉬和膨潤土的粒度為1.0μm;
(2)將10重量份聚丙烯酰胺、1.5重量份二氧化硅、2重量氫氧化鋯和100重量份的水混合,制得成型劑;
(3)將預混料加入成型劑中, 在混煉機中混煉1h后,擠出成型、烘干,然后置于氫氣氣氛、1800℃下燒結1h,采用硅鋯鹽為助燒劑,然后置于1800℃的空氣氣氛中加熱2h,然后冷卻至室溫即可。
經(jīng)測定硅鉬棒的抗彎強度能夠高達43.9 kg/mm2。
實施例2
1800型高溫硅鉬棒生產(chǎn)工藝,步驟為:
(1)將100重量份二硅化鉬、3重量份鉬粉10重量份氧化釩、4重量份的碳粉在氫氣氣氛中混合均勻,然后加入10重量份膨潤土混勻制得預混料;所述二硅化鉬和膨潤土的粒度為2.8μm;
(2)將15重量份聚丙烯酰胺、2重量份二氧化硅、2重量氫氧化鋯和100重量份的水混合,制得成型劑;
(3)將預混料加入成型劑中, 在混煉機中混煉1h后,擠出成型、烘干,然后置于氫氣氣氛、1800℃下燒結0.5h,采用硅鋯鹽為助燒劑,然后置于1600℃的空氣氣氛中加熱2h,然后冷卻至室溫即可。
經(jīng)測定硅鉬棒的抗彎強度能夠能夠達到32.8kg/mm2。
實施例3
1800型高溫硅鉬棒生產(chǎn)工藝,步驟為:
(1)將100重量份二硅化鉬、2重量份鉬粉、7重量份氧化釩、3重量份的碳粉在氫氣氣氛中混合均勻,然后加入10重量份膨潤土混勻制得預混料;所述二硅化鉬和膨潤土的粒度為1.5μm;
(2)將12重量份聚丙烯酰胺、2重量份二氧化硅、2重量氫氧化鋯和100重量份的水混合,制得成型劑;
(3)將預混料加入成型劑中, 在混煉機中混煉1h后,擠出成型、烘干,然后置于氫氣氣氛、1800℃下燒結1h,采用硅鋯鹽為助燒劑,然后置于1700℃的空氣氣氛中加熱2h,然后冷卻至室溫即可。
經(jīng)測定硅鉬棒的抗彎強度能夠能夠達到36.8kg/mm2。
實施例4
1800型高溫硅鉬棒生產(chǎn)工藝,步驟為:
(1)將100重量份二硅化鉬、1重量份鉬粉、5重量份氧化釩、2重量份的碳粉在氫氣氣氛中混合均勻,然后加入10重量份膨潤土混勻制得預混料;所述二硅化鉬和膨潤土的粒度為2.3μm;
(2)將10重量份聚丙烯酰胺、1.5重量份二氧化硅、2重量氫氧化鋯和100重量份的水混合,制得成型劑;
(3)將預混料加入成型劑中, 在混煉機中混煉1h后,擠出成型、烘干,然后置于氫氣氣氛、1800℃下燒結1h,采用硅鋯鹽為助燒劑,然后置于1800℃的空氣氣氛中加熱2h,然后冷卻至室溫即可。
經(jīng)測定硅鉬棒的抗彎強度能夠高達42.1kg/mm2。