[其他]低膨脹陶瓷及其制造方法

無效

• 申請號: 88100211
• 申請日: 1988-01-09
• 公開（公告）號: CN88100211A
• 公開（公告）日: 1988-08-03
• 發明（設計）人: 周健兒
• 申請（專利權）人: 景德鎮陶瓷學院
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10
• 代理公司: 江西省景德鎮市專利事務所
• 代理人: 熊贛榮

本發明屬于一種Li₂O·nAI₂O₃·mSiO₂質低膨脹陶瓷及其制造方法。

現有的鋰鋁硅酸鹽質低膨脹陶瓷和公知的制造方法，目前在國內外基本上是采用熱膨脹系數小的天然鋰質物料或人工合成料為主要原料來制造此類產品。如美國專利US2991995所述的“低膨脹陶瓷及其制造方法”，US3499787所述的“低熱膨脹陶瓷的制造方法”，分別使用了天然的透鋰長石和鋰輝石加粘土的制備方法。又如US3309208所述的“陶瓷的熱膨脹性能控制方法”，是使用化學純為99.9%的Li₂O和Al₂O₃、SiO₂先制成熔塊，再與30～40%（重量）的粘土混合，經焙燒制得主晶相為β-鋰輝石固熔體的低膨脹陶瓷。另外[日]素木洋一著《硅酸鹽手冊》第6.11節也介紹了“幾種鋰硅酸鹽瓷的配方和熱膨脹”。上述這些低膨脹陶瓷及其制造方法，至今仍存在著坯料的粒度條件嚴格，鋰含量較高（5～12%Li₂O），燒成溫度范圍狹窄（10～15℃），工藝復雜，造價高，性能不夠高和穩定，熱膨脹系數為2～15×10^-7℃^-1（20℃～700℃），尤其在燒結中產品易發生變形，開裂等許多難以解決的問題。

本發明的任務是：保持Li₂CO₃、高嶺土、石英并作為陶瓷基體原料，改進配方組成和生產工藝，嚴格控制及消除上述存在的問題，從而較好的解決該類產品微觀結構與性能間的關系。

本發明的目的在于提供一種主晶相為透鋰長石固溶體的低膨脹陶瓷及其制造方法。

本發明的詳細描述如下：

用純度為≥92%的工業碳酸鋰9～12%（重量），高嶺土49～52%（重量），石英37～39%（重量）作為陶瓷基體原料，氧化鍺0.5～2.0%作礦化劑。具體工藝流程是：按上述配方準確配料后，球磨20小時（料∶球∶水＝1∶2∶0.8～1），漿料通過150～180目篩，在150～200℃溫度下烘干，制成2～3Cm的粒塊，然后在1330～1350℃溫度下煅燒，保溫2～3小時，而后粉碎成粉料。粉碎的方法可以是：干法（球磨、振動磨），濕法（球磨），所得合成粉料細度為過250目篩（篩余0.1%）。從膨潤土，阿拉伯樹膠，石蠟，聚乙烯醇和羧甲基纖維素等中選擇一種作為工藝改性添加劑加入到粉料中可制備成各種加工成型所需的泥漿或可塑料、干壓料。例如，在粉料中外加2～3%（重量）膨潤土或1.5～2%（重量）阿拉伯樹膠和30～34%（干基、重量）的水，適用于注漿成型;外加11～15%（重量）石蠟，適用于熱壓注成型;外加5～8%聚乙烯醇，適用于塑擠成型;外加1.5～2.5%（重量）羧甲基纖維素和6～8%（干基重量）水，適用于干壓成型。最后將成型好的坯體置于1245～1330℃燒結，即可獲得密實，不吸水，且主晶相為透鋰長石固溶體，熱膨脹系數為-0.1～2.5×10^-7℃^-1的各種低膨脹陶瓷制品。

本發明具有許多明顯的效果：

（1）本發明所用原料來源方便，價廉;配方簡單，易控制;先合成，后粉碎，再成型燒結的制造工藝方法，工序少而簡便，工藝條件易控制，成本低。粉料在水介質中呈中性，PH＝7.5～8.0。

（2）產品性能提高且穩定，用本發明的配方組成和制造工藝，其產品的熱膨脹系數更低，20～900℃ α＝-0.1～2.5×10^-7℃^-1

20～700℃ α＝-0.05～0.55×10^-7℃^-1

詳見表（一），抗熱震性能強????1000℃→20℃水中重復12次以上不裂，耐化學腐蝕，抗折強度 580～750Kg/Cm²。

（3）見表（二），采用添加氧化鍺作為燒結促進劑的方法，可明顯地增寬產品的燒結溫度范圍（35～40℃），簡化了燒結工藝，產品變形開裂少，質量提高。

（4）可以適用于各種成型工藝，制造出各種形狀復雜，不同規格的產品。

（5）擴大了產品的應用領域，品種多樣化。例如：加熱器，燃燒爐用材，熱交換器部件，催化劑載體，廚房用具的加熱部件，急冷急熱反應池材，高溫設備用耐火材料，電工、電子另部件，耐電弧構件，抗熱震的理化學器用材，熱膨脹標準器，低熱膨脹充填劑等。

本發明實施例一：