[发明专利]一种AlON-BN复相陶瓷材料及其制备方法、应用

说明书

本发明提供了一种AlON‑BN复相陶瓷材料及其制备方法、应用，所述方法采用h‑BN粉料、Al₂O₃和AlN制得的AlON粉料、Si₃N₄粉料、β‑SiC粉料以及添加剂为原料，制备得到了AlON‑BN复相陶瓷材料；采用上述陶瓷材料制得的侧封板致密度为93％～99％，室温抗折强度为100～400MPa，抗热震性好(RT‑1100℃，水冷30次不破裂)，抗熔钢侵蚀性好，而且耐高温可达1700℃。

技术领域

本发明涉及钢铁连铸技术领域，尤其涉及一种AlON-BN复相陶瓷材料及其制备方法、应用。

背景技术

薄带铸轧是钢铁带材工业生产领域内的一项革命性短工艺流程，它从根本上改变了钢铁工业的薄型钢材的生产过程，取消了连铸(铸锭)、粗轧、热连轧及相关的加热、切头等一系列常规工序，开创了将钢水经中间包直接浇注并直接轧制成数毫米厚的薄型板材的高效、节能、环保的最新型技术和工艺。侧封板技术是薄带连铸技术中的最关键技术之一，是影响薄带连铸过程中铸带质量和工艺稳定性的关键因素。目前，主要有电磁侧封、气体侧封和固体侧封三种侧封方式，其中气体侧封作为一种新的侧封技术刚刚被人提出，大多处于基础理论研究阶段。电磁侧封技术存在设备复杂，磁场不易控制，技术水平远未达到工业化生产的要求。固体侧封是目前技术最成熟、也是最接近实用条件的一种侧封方法。

但是，目前国内外研究和开发的固体侧封板绝大部分都不能满足工业生产的要求，例如：《双辊薄带连铸侧封板及其制作方法》(田守信等人，中国专利 CN101648260A)利用一种氮化硼材质的面板和一种铝硅系保温隔热材料的基板制作了一种复合侧封板，该专利中报道该种复合侧封板的保温性能良好，但是这种侧封板的抗热震性能不佳，导致侧封板使用寿命不长。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明的主要目的在于提供一种AlON-BN复相陶瓷材料及其制备方法、应用，采用上述材料制得的薄带铸轧用的侧封板强度高、抗热震性好以及抗熔钢侵蚀性能好。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种AlON-BN复相陶瓷材料，所述陶瓷材料由包括以下成分的原料制成，按质量百分数计，所述成分为： AlON粉料20-60％、h-BN粉料20～60％，β-SiC粉料5～20％，Si₃N₄粉料5～20％，添加剂3～10％；其中，所述AlON粉料由包括AlN粉料与Al₂O₃粉料的原料制成；所述AlN粉料与Al₂O₃粉料的重量份数比为1:2～5。

作为进一步的优选，所述添加剂选自Y₂O₃、SiO₂、Y₂SiO₅、Y₃Al₅O₁₂以及 YBO₃中的一种或几种。

上述AlON-BN复相陶瓷材料的制备方法，所述方法包括：

1)在搅拌状态下将AlN粉料和Al₂O₃粉料置于第一溶剂中，得到混合物，所述AlN粉料与Al₂O₃粉料的重量份数比为1:2～5；将所述混合物超声波分散，球磨混合，干燥后研磨过筛，将过筛后的混合物在1750～1900℃于N₂气氛下进行预烧，预烧后的混合物再经研磨得到AlON粉料；