[发明专利]一种钛酸铝基复合增韧陶瓷及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐火材料及其制备方法，特别是一种钛酸铝基复合增韧陶瓷及其制备方法。

背景技术

钛酸铝陶瓷材料具有较高的熔点和较低的热膨胀系数，并具有优良的抗热震性，导热系数小，在较高温度和冷热频繁交换条件下具有很大的应用潜力。另外具有与许多金属（特别是有色金属）熔液及玻璃熔液不浸润的特性，能够经受起高温金属溶液的长期冲刷和侵蚀而不产生剥落现象。主要用于铸铝行业，产品有钛酸铝坩埚、钛酸铝塞棒、钛酸铝陶瓷翻铝勺、钛酸铝热保护管、钛酸铝浇口套和一些特殊部位的急冷急热部件，但目前生产成本过高，应用范围有限。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种钛酸铝基复合增韧陶瓷及其制备方法，解决了钛酸铝陶瓷材料的热膨胀系数与机械强度的矛盾，具有适用范围广的特点，可广泛应用于钢铁冶金、汽车及航空航天等领域。

本发明的技术方案：一种钛酸铝基复合增韧陶瓷，其特征在于，按重量百分比包括下列组分：Al2O3 50～55%，钛白粉30～35%，莫来石纤维5～10%，碳化硅颗粒3～6%，复合稳定剂2～4%。

前述的一种钛酸铝基复合增韧陶瓷，所述复合稳定剂由氧化镁和氧化铈组合而成。

前述的一种钛酸铝基复合增韧陶瓷，所述氧化镁的重量百分比为70～85%，氧化铈的重量百分比为15～30%。

前述的一种钛酸铝基复合增韧陶瓷的制备方法，所述钛酸铝基复合增韧陶瓷是按以下步骤制备的：

（1）对碳化硅颗粒表面进行改性，形成一层防氧化涂层；

（2）将Al2O3，钛白粉，莫来石纤维，改性后的碳化硅颗粒，复合稳定剂按配比要求加入到电弧炉中熔融后冷却固化；

（3）破碎、粉磨后立即在模具中真空注浆成型；

（4）脱模修整后110℃烘干中水分含量小于1%；

（5）烘干后的产品于1350～1450℃烧成。

与现有技术相比，本发明通过采用复合稳定剂及电熔工艺制备稳定钛酸铝陶瓷基料，引入具有高导热的碳化硅材料及莫来石纤维生产复合增韧钛酸铝基复合材料，解决了钛酸铝陶瓷材料的热膨胀系数与机械强度的矛盾，具有适用范围广的特点，可广泛应用于钢铁冶金、汽车及航空航天等领域。

具体实施方式

下面实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例1：一种钛酸铝基复合增韧陶瓷，按重量百分比包括下列组分：Al2O3 50%，钛白粉35%，莫来石纤维10%，碳化硅颗粒3%，复合稳定剂2%。其中复合稳定剂的氧化镁的重量百分比为70%，氧化铈的重量百分比为30%。

钛酸铝基复合增韧陶瓷是按以下步骤制备的：（1）对碳化硅颗粒表面进行改性，形成一层防氧化涂层；（2）将Al2O3，钛白粉，莫来石纤维，改性后的碳化硅颗粒，复合稳定剂按配比要求加入到电弧炉中熔融后冷却固化；（3）破碎、粉磨后立即在模具中真空注浆成型；（4）脱模修整后110℃烘干中水分含量小于1%；（5）烘干后的产品于1450℃烧成。

实施例2：一种钛酸铝基复合增韧陶瓷，按重量百分比包括下列组分：Al2O3 55%，钛白粉30%，莫来石纤维5%，碳化硅颗粒6%，复合稳定剂4%。其中复合稳定剂的氧化镁的重量百分比为85%，氧化铈的重量百分比为15%。

钛酸铝基复合增韧陶瓷是按以下步骤制备的：（1）对碳化硅颗粒表面进行改性，形成一层防氧化涂层；（2）将Al2O3，钛白粉，莫来石纤维，改性后的碳化硅颗粒，复合稳定剂按配比要求加入到电弧炉中熔融后冷却固化；（3）破碎、粉磨后立即在模具中真空注浆成型；（4）脱模修整后110℃烘干中水分含量小于1%；（5）烘干后的产品于1400℃烧成。

实施例3：一种钛酸铝基复合增韧陶瓷，按重量百分比包括下列组分：Al2O3 55%，钛白粉35%，莫来石纤维5%，碳化硅颗粒3%，复合稳定剂2%。其中复合稳定剂的氧化镁的重量百分比为75%，氧化铈的重量百分比为25%。

钛酸铝基复合增韧陶瓷是按以下步骤制备的：（1）对碳化硅颗粒表面进行改性，形成一层防氧化涂层；（2）将Al2O3，钛白粉，莫来石纤维，改性后的碳化硅颗粒，复合稳定剂按配比要求加入到电弧炉中熔融后冷却固化；（3）破碎、粉磨后立即在模具中真空注浆成型；（4）脱模修整后110℃烘干中水分含量小于1%；（5）烘干后的产品于1350℃烧成。