[发明专利]一种高导热的陶瓷材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种高导热的陶瓷材料及其制备方法和应用，该陶瓷材料，按照重量份的原料包括：马来酸辛基锡1‑5份、五氧化二铌3‑7份、钛酸钡11‑19份、甲基丙烯酸7‑15份、蒙脱石15‑25份、聚乙酸乙烯酯7‑15份。将五氧化二铌、钛酸钡、蒙脱石混合粉碎后研磨，然后加入甲基丙烯酸溶液加热密封搅拌，再加入马来酸辛基锡加热密封搅拌处理、停止加热并超声处理，离心分离取沉淀、洗涤烘干即得混合物B；将混合物B与聚乙酸乙烯酯混合均匀后压制成型，在1280℃的温度下煅烧6.5h，冷却即得。本发明制备工艺简单，强度性能高、导热性能高，显著高于导热性能差的常规坩埚用材料，极适用于生产制造对导热性能要求高的坩埚，适于工业化生产。

技术领域

本发明涉及陶瓷材料技术领域，具体是一种高导热的陶瓷材料及其制备方法和应用。

背景技术

陶瓷是以天然粘土以及各种天然矿物为主要原料经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料的各种制品。陶瓷的传统概念是指所有以粘土等无机非金属矿物为原料的人工工业产品。它包括由粘土或含有粘土的混合物经混炼，成形，煅烧而制成的各种制品。由最粗糙的土器到最精细的精陶和瓷器都属于它的范围。坩埚采用的材料一般有石英、陶瓷、铁等，其中陶瓷材料应用最为广泛。但是用于坩埚的陶瓷材料不仅要具备较为良好的导热性能，还需要具备较高的机械强度，机械强度若过低，坩埚在使用中，也会产生破损等情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高导热的陶瓷材料及其制备方法和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高导热的陶瓷材料，按照重量份的原料包括：马来酸辛基锡1-5份、五氧化二铌3-7份、钛酸钡11-19份、甲基丙烯酸7-15份、蒙脱石15-25份、聚乙酸乙烯酯7-15份。

作为本发明进一步的方案：所述高导热的陶瓷材料，按照重量份的原料包括：马来酸辛基锡2-4份、五氧化二铌4-6份、钛酸钡13-17份、甲基丙烯酸9-13份、蒙脱石18-22份、聚乙酸乙烯酯9-13份。

作为本发明进一步的方案：所述高导热的陶瓷材料，按照重量份的原料包括：马来酸辛基锡3份、五氧化二铌5份、钛酸钡15份、甲基丙烯酸11份、蒙脱石20份、聚乙酸乙烯酯11份。

一种高导热的陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将甲基丙烯酸与其质量10-12倍的去离子水混合，制得甲基丙烯酸溶液；

2)将五氧化二铌、钛酸钡、蒙脱石混合粉碎后研磨2h、过100-120目筛，然后加入甲基丙烯酸溶液，升温至122℃，并在该温度下密封搅拌处理1.6-1.8h，制得混合物A；

3)将马来酸辛基锡粉碎、过100-120目筛，然后置入混合物A中，升温至148℃，并在该温度下密封搅拌处理1.1-1.3h，然后停止加热并超声处理42min，离心分离取沉淀、洗涤烘干即得混合物B；

4)将混合物B与聚乙酸乙烯酯混合均匀后压制成型，在1280℃的温度下煅烧6.5h，冷却即得陶瓷材料。

作为本发明进一步的方案：步骤2)中，搅拌速度为320r/min。

作为本发明进一步的方案：步骤3)中，搅拌速度为180r/min。

作为本发明进一步的方案：步骤3)中，超声功率为400W。

作为本发明进一步的方案：步骤3)中，离心转速为14000r/min，离心时间为30min。

本发明另一目的是提供上述陶瓷材料在制备坩埚中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：