[发明专利]粉末冶金真空烧结炉用复合承烧板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及粉末冶金技术领域，尤其涉及一种粉末冶金真空烧结炉中使用的承烧板。

背景技术

随着粉末冶金工业的蓬勃发展，在粉末冶金行业的各个领域内，譬如金属注射成型生产不锈钢粉末冶金制品，陶瓷行业生产氧化锆陶瓷制品，都要用到承烧板。现有工艺制造的承烧板材质主要是刚玉-莫来石，但由于其配方的化学组成的根本原因，导致存在着以下几方面的缺陷：其一，单纯的刚玉-莫来石材质，其导热系数很低，导致承烧板上摆放的粉末冶金产品受热不均匀，从而导致烧结温度的不一致，最终表现在产品尺寸波动性比较大；其二，由于配方中加入了粘土，从而引入了若干氧化物杂质，这些杂质在粉末冶金产品烧结过程中呈现一定的活性，从而跟产品发生一定的反应，导致粘板、变形和尺寸波动大的不良后果；其三，现有承烧板在压制、烧结和矫形等生产过程中，成品率比较低；其四，现有承烧板在使用过程中，由于抗热震性能不足，导致使用次数比较低，仅在50至80次左右。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有较高导热系数、使用寿命长并且能够保障粉末冶金制品质量的粉末冶金真空烧结炉用复合承烧板。 

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种粉末冶金真空烧结炉用复合承烧板，包括烧结为一体的刚玉-莫来石基体板和金属附着板，所述刚玉-莫来石基体板和所述金属附着板之间设有过渡层；按照重量份，所述刚玉-莫来石基体板包括75份～90份的低钠刚玉，5份～15份高纯电熔莫来石，1份～5份的超活性微粉α-氧化铝，1份～5份的纳米SiO₂，所述高纯电熔莫来石的纯度大于等于95%；所述金属附着板包括微米级的低碳羰基铁粉；所述过渡层包括47.5份～49.5份的刚玉-莫来石基体板成分和47.5份～49.5份的低碳羰基铁粉。

作为一种优选的技术方案，所述微米级的低碳羰基铁粉中碳的重量百分比含量小于等于0.05%。

由于采用了上述技术方案，一种粉末冶金真空烧结炉用复合承烧板，包括烧结为一体的刚玉-莫来石基体板和金属附着板，所述刚玉-莫来石基体板和所述金属附着板之间设有过渡层；在刚玉-莫来石基体板上设置金属附着板，大大提高了导热效率；在刚玉-莫来石基体板和金属附着板之间设有过渡层，提高了刚玉-莫来石基体板和金属附着板之间的粘着力，提高了成品率；该复合承烧板中不含有粘土成分，不会对粉末冶金产品造成影响；该复合承烧板的抗热震性能非常好，延长了使用寿命。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种能够制造具有较高导热系数、使用寿命长并且在烧结过程中不会与粉末冶金产品发生不良化学反应的粉末冶金真空烧结炉用复合承烧板的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种粉末冶金真空烧结炉用复合承烧板的制造方法，包括如下步骤：

步骤一，配料：

①刚玉-莫来石基体板的原料重量份为：低钠刚玉占75份～90份，高纯电熔莫来石占5份～15份，超活性的微粉α-氧化铝占1份～5份，纳米SiO₂占1份～5份，所述高纯电熔莫来石的纯度大于等于95%；

②金属附着板的原料包括95份～99份的微米级的低碳羰基铁粉和1份～5份的成型剂；

③位于刚玉-莫来石基体板和金属附着板之间的过渡层，采用47.5份～49.5份的刚玉-莫来石基体板原料、47.5份～49.5份的低碳羰基铁粉和1份～5份的成型剂混合而成；

步骤二，混料：

将刚玉-莫来石基体板的原料按照上述配比混合均匀；

②金属附着板原料的混料方式，首先用水把成型剂溶解，然后把成型剂溶液和金属附着板其他原料粉末混合均匀，然后依次干燥、过筛和制粒；

③过渡层原料的混料方式，首先用水把成型剂溶解，然后把成型剂溶液和过渡层其他原料粉末混合均匀，然后依次干燥、过筛和制粒；

步骤三，压制：

①采用油压机把制粒后的过渡层混合料压制成长50毫米，宽50毫米，厚1～2毫米的过渡层压制毛坯；

②采用油压机把四块过渡层压制毛坯跟刚玉-莫来石基体板的粉末压制成长100毫米，宽100毫米，厚3～5毫米的基体板压制毛坯；

③采用油压机把制粒后的金属附着板混合料压制成长100毫米，宽100毫米，厚1～2毫米的附着板压制毛坯；

步骤四，烧结：

①把基体板压制毛坯用真空烧结炉在1700℃～1800℃的温度下进行烧结90～180分钟，制成基体板烧结毛坯；