專利名稱：一種用于高溫快速測溫傳感器的多晶材料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于無機非金屬材料領域，涉及一種用于高溫快速測溫傳感器的多晶材料。
背景技術：
溫度測量是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科研等部門及其普遍而重要的測量項目。有資料表明，溫度傳感器的應用最廣，用量在各種傳感器中位居首位，約占50％左右。在各領域中需要測量的溫度范圍極寬。從零下百度到零上千度，無法用一般溫度計直接測量，而是使用由各種不同材料、不同測量原理制成的溫度傳感器。
為了保證對高溫熔體(1600-1670℃)溫度的快速測量，要求在測溫過程中所用的材料不熔融、不炸裂，同時雙孔管間保持一定的電阻值。
在現(xiàn)有的材料中，能夠進行高溫(1600℃以上)測量的材料有剛玉、莫來石，但這兩種材料的熱膨脹系數(shù)大，難于承受對高溫熔體快速測溫時的溫度激變而炸裂，只能進行緩慢升溫過程的溫度測量；堇青石、熔融石英這樣的低膨脹材料，雖能滿足快速測溫時不炸裂的要求，但在對高溫熔體測溫時常表現(xiàn)出局部熔融，因此只能進行1200℃以下溫度的測量；部分穩(wěn)定氧化鋯的耐溫和耐熱沖擊性能均能滿足高溫熔體快速測溫時的需要，但其高溫時存在氧離子電導，不能滿足材料對電阻值的要求，因此也不能用于高溫熔體的快速測溫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種用于高溫快速測溫傳感器的多晶材料。
本發(fā)明的技術方案概述如下一種用于高溫快速測溫傳感器的多晶材料，按重量百分比由下述組分取35％-80％的Al2O3；14％-59％的TiO2；1％-46％的SiO2；1％-5％La2O3或CeO2，將各組分混合，經(jīng)高溫鍛燒制成。
優(yōu)選的所述Al2O3為55％-68％，所述TiO2為28％-40％，所述SiO2為2％-12％，所述La2O3或CeO2為2％-3％。
所述各組分的D50為0.5～6μm，比表面積為1～5m2/c·c。
本發(fā)明的一種用于高溫快速測溫傳感器的多晶材料其熔融溫度極高，熱膨脹系數(shù)極低，在0～1000℃間的熱膨脹系數(shù)為(1～10)×10-6/℃，具有極好抗熱沖擊性，可在8秒鐘內(nèi)出入1600-1670℃的高溫熔體不炸裂、不熔融，抗折強度為20～50MPa。同時高溫下還能保持一定的電阻值，1000℃時的電阻率為3×103～8×106Ω·cm，為測溫傳感器擴大測量范圍提供材料保證。


圖1為本發(fā)明一種用于高溫快速測溫傳感器的多晶材料的顯微結構圖。
圖2為本發(fā)明一種用于高溫快速測溫傳感器的多晶材料的XRD圖。
圖3為本發(fā)明一種用于高溫快速測溫傳感器的多晶材料XPS能譜圖。
具體實施例方式
下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
實施例1一種用于高溫快速測溫傳感器的多晶材料，按重量百分比由下述組分組成55％的Al2O3；40％的TiO2；1％的SiO2；4％La2O3，將各組分混合，經(jīng)高溫鍛燒制成。
所述各組分的D50為3μm，比表面積為3m2/c·c。
實施例2一種用于高溫快速測溫傳感器的多晶材料，按重量百分比由下述組分組成68％的Al2O3；28％的TiO2；3％的SiO2；1％CeO2，將各組分混合，經(jīng)高溫鍛燒制成。
所述各組分的D50為0.5μm，比表面積為5m2/c·c。
實施例3一種用于高溫快速測溫傳感器的多晶材料，按重量百分比由下述組分組成35％的Al2O3；59％的TiO2；2％的SiO2；2％La2O3，將各組分混合，經(jīng)高溫鍛燒制成。
所述各組分的D50為6μm，比表面積為1m2/c·c。
實施例4一種用于高溫快速測溫傳感器的多晶材料，按重量百分比由下述組分組成80％的Al2O3；14％的TiO2；1％的SiO2；5％CeO2，將各組分混合，經(jīng)高溫鍛燒制成。
所述各組分的D50為2μm，比表面積為3m2/c·c。
實施例5一種用于高溫快速測溫傳感器的多晶材料，按重量百分比由下述組分組成35％的Al2O3；14％的TiO2；46％的SiO2；5％La2O3，將各組分混合，經(jīng)高溫鍛燒制成。
所述各組分的D50為2μm，比表面積為3m2/c·c。
實施例6一種用于高溫快速測溫傳感器的多晶材料，按重量百分比由下述組分組成55％的Al2O3；30％的TiO2；12％的SiO2；3％La2O3，將各組分混合，經(jīng)高溫鍛燒制成。
所述各組分的D50為2μm，比表面積為3m2/c·c。
實施例7一種用于高溫快速測溫傳感器的多晶材料，是用下述方法制成將Al2O3(工業(yè)氧化鋁)59.6份、TiO2(工業(yè)鈦白粉)28份、二氧化硅9.6份、氧化鑭2.8份粉末混合，濕法粉磨，料∶球∶水＝1∶2∶1.5，球磨4h，料漿出磨后于90℃烘干20h，加入5％的甲基纖維素水溶液10ml造粒，造粒粉裝入橡膠模具中等靜壓成型，成型壓力為110Mpa，將成型后的坯體置于電爐中，燒成溫度1470℃，保溫2h，得到熱膨脹系數(shù)8×10-6/℃，體積密度3.0g/cm3，顯氣孔率28.8％，抗折強度24MPa，1000℃時的電阻率為6×105Ω·cm.。
實施例8一種用于高溫快速測溫傳感器的多晶材料，用下述方法制成將Al2O3(工業(yè)氧化鋁)57.5份、TiO2(工業(yè)鈦白粉)34份、二氧化硅5.5份、氧化鈰3份混合，濕法粉磨，料∶球∶水＝1∶2∶1.5，球磨4h，料漿出磨后于90℃烘干20h，加入5％的甲基纖維素水溶液10ml造粒，造粒粉裝入橡膠模具中等靜壓成型，成型壓力為110Mpa，將成型后的坯體置于電爐中，燒成溫度1470℃，保溫2h。得到熱膨脹系數(shù)5×10-6/℃，體積密度2.7g/cm3，顯氣孔率31％，抗折強度30MPa，1000℃時的電阻率為5×104Ω·cm.。
實施例9一種用于高溫快速測溫傳感器的多晶材料，用下述方法制成將Al2O3(工業(yè)氧化鋁)55份；TiO2(工業(yè)鈦白粉)40份；二氧化硅1份；氧化鑭3份(各組分的D50為3μm，比表面積為3m2/c·c)濕法粉磨，料∶球∶水＝1∶1.5∶1，球磨4h，料漿出磨后于90℃烘干20h，加入5％的甲基纖維素水溶液10ml造粒，造粒粉裝入橡膠模具中等靜壓成型，成型壓力為90Mpa，將成型后的坯體置于高溫電爐中，燒成過程中在950℃保溫2.5h，燒成止火溫度為1470℃，保溫2h。
實施例10一種用于高溫快速測溫傳感器的多晶材料，用下述方法制成將Al2O3(工業(yè)氧化鋁)68份；TiO2(工業(yè)鈦白粉)28份；二氧化硅3份；氧化鈰1份(各組分的D50為0.5μm，比表面積為5m2/c·c)濕法粉磨，料∶球∶水＝1∶2.5∶2，球磨4h，料漿出磨后于90℃烘干20h，加入8％的聚乙烯醇水溶液10ml造粒，造粒粉裝入橡膠模具中等靜壓成型，成型壓力為150Mpa，將成型后的坯體置于高溫電爐中，燒成過程中在950℃保溫2.5h，燒成止火溫度為1470℃，保溫2h。
本發(fā)明的一種用于高溫快速測溫傳感器的多晶材料的晶相包括La2O3或CeO2穩(wěn)定的β-Al2TiO5、莫來石、α-Al2O3、Al2.3Si0.7O4.85、Al2Si4O10、AlO等，其中β-Al2TiO5、莫來石為主晶相，α-Al2O3、α-Al2O3、Al2.3Si0.7O4.85、Al2Si4O10、AlO等為次晶相。
權利要求
1.一種用于高溫快速測溫傳感器的多晶材料，其特征是按重量百分比取35％-80％的Al2O3；14％-59％的TiO2；1％-46％的SiO2；1％-5％La2O3或CeO2，將各組分混合，經(jīng)高溫鍛燒制成。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于高溫快速測溫傳感器的多晶材料，其特征是所述Al2O3為55％-68％，所述TiO2為28％-40％，所述SiO2為2％-12％，所述La2O3或CeO2為2％-3％。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種用于高溫快速測溫傳感器的多晶材料，其特征是所述各組分的D50為0.5～6μm，比表面積為1～5m2/c·c。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于高溫快速測溫傳感器的多晶材料，按重量百分比取35％－80％的Al
文檔編號C30B28/00GK101029416SQ200710056439
公開日2007年9月5日 申請日期2007年1月12日 優(yōu)先權日2007年1月12日
發(fā)明者馬建麗, 王世偉 申請人:天津城市建設學院