[发明专利]一种超长氧化铝陶瓷圆棒的成型烧结方法

说明书

本发明涉及一种超长氧化铝陶瓷圆棒的成型烧结方法，包括：(1)定制塑料袋；准备铁板固定装置；(2)将氧化铝陶瓷粉料放入等静压成型设备成型，随后将成型后的毛坯烧结，即得超长氧化铝陶瓷圆棒。本发明采用改进的等静压成型工艺制备，因为成型条件要求低，对模具要求不高且最终的产品密度高，最终可以制得长度达2米的高密度高纯氧化铝陶瓷圆棒，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于氧化铝陶瓷领域，特别涉及一种超长氧化铝陶瓷圆棒的成型烧结方法。

背景技术

面对超过一米的超长尺寸的氧化铝陶瓷圆棒，通常较多公司采用凝浇注成型工艺。该工艺优点是胚料成型工艺对设备要求低，且成型后的胚料的形状表面光滑整齐。但是该工艺有较多不确定因素，主要有：(1)对原料的要求高尤其是对含铁量的控制方面；(2)制备原料的过程中对球磨的工艺，辅料配方，球磨机中球的品质等都有极高要求；(3)球磨后的原料粒度必须达到0.1um，因此带来较长的原料制备时间。即使制得合格的原料之后，需要经过烘干脱水、脱脂排胶、正常烧结来实现最终的产品，比常见的直接成型烧结要多了更为漫长的烘干脱水脱胶等工艺流程，大大延长了生产时间成本。由于对于原料粒度、原料表面特性、烘干排胶等过程都有严格的要求，因此稍有闪失就会导致不合格的产品，而气孔是较为常见的无法控制的一个缺陷。

除凝胶柱工艺之外，采用干压工艺生产的坯料虽然表面整齐光滑，生产效率高，简单快捷，但是也对干压设备本身提出了极为苛刻的要求，特别是为了制备长度超过2米，横截面积假设为100*1000mm的圆棒时，干压设备的压力必须达到6000吨以上才能达到生坯密度要求。这是一个非常不切实际的要求。同时，干压工艺也对模具要求非常高，同样以100*100*1800为例来测算，不仅成本高昂，而且一般模具厂根本无法做这么大的尺寸。

因此，继续寻找一种针对超长氧化铝陶瓷圆棒的特殊的成型烧结方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种超长氧化铝陶瓷圆棒的成型烧结方法，该方法采用改进的等静压成型工艺制备，因为成型条件要求低，对模具要求不高且最终的产品密度高，最终可以制得长度达2米的高密度高纯氧化铝陶瓷圆棒，具有良好的应用前景。

本发明的一种超长氧化铝陶瓷圆棒的成型烧结方法，包括：

(1)定制塑料袋：根据最终柱状产品直径的130％～135％确定柱状普通塑料袋尺寸；

准备铁板固定装置：根据最终柱状产品直径的130％～135％确定铁板宽度尺寸，长度则是最终柱状产品直径的150％～170％，厚度为3～5mm；

(2)将氧化铝陶瓷粉料放入等静压成型设备成型，随后将成型后的毛坯烧结，即得超长氧化铝陶瓷圆棒。

所述步骤(2)中的等静压成型的工艺参数为：压力调整为90～100MPa，保压半分钟，泄压60～80MPA后保压半分钟，继而直接继续泄压到0MPa，出缸。

所述步骤(2)中的烧结工艺为：以平均12～15℃/h的速率升温至1400℃再保温48h，随后以16～18℃/h的速率降温至室温；或者以平均10～14℃/h的速率升温至1500℃并保温24h，随后以16～18℃/h的速率降温至室温。(基于产品陶瓷原材料在排胶与长晶两方面的工艺需求，设计了升温速度和最高烧结温度方面稍有差异的两种烧结工艺，以确定较为合适的烧结工艺)

有益效果

本发明采用改进的等静压成型工艺制备，因为成型条件要求低，对模具要求不高且最终的产品密度高，最终可以制得长度达2米的高密度高纯氧化铝陶瓷圆棒，具有良好的应用前景。

附图说明

图1为本发明的两种烧结过程；

图2为本发明的装窑方式照片。