[发明专利]一种原位合成FeSix/透辉石复相金属陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种原位合成FeSix/透辉石复相金属陶瓷的方法，其特征在于，所述复相金属陶瓷包括透辉石晶相、玻璃相及金属相FeSix，其中金属相FeSix弥散分布于所述透辉石和玻璃相构成的连续基体相中；

所述方法，包括以下步骤：

（1）混合料的配制：

按照基础配方计算出各原料比率，称量原料并混合均匀；

（2）混合料高温熔制及金属相FeSix的原位合成：

将步骤（1）中混合料装于坩埚中，并放入熔化炉中进行高温熔制，同时在坩埚中加有搅拌棒搅拌，利用熔制坩埚及搅拌棒的还原作用，形成金属相FeSix弥散于玻璃熔体中；

（3）含有弥散相的母体玻璃的制备及金属回收：

将步骤（2）中得到的坩埚上层均质玻璃熔体浇铸成型，经退火、冷却后得到含有原位合成的弥散金属相FeSix的母体玻璃；坩埚底部的金属熔液进行水淬后回收；其中退火温度为550℃～650℃，时间为1～3h；

（4）晶化热处理：

将步骤（3）中得到的退火母体玻璃经过晶化热处理后，得到FeSix/透辉石复相金属陶瓷；其中晶化热处理制度为：将得到的退火母体玻璃从室温以2～5℃/min的升温速率升温至800℃～900℃，保温1h～3h，然后随炉降温至室温出炉；

所述复相金属陶瓷的基础配方包括以下成分：SiO₂ 45～60%、Al₂O₃ 5～12%、CaO 12～22%、MgO 1～8%、Fe₂O₃≥5%、Na₂O+K₂O≤6%、TiO₂+CaF₂+Cr₂O₃≤5%。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述复相金属陶瓷的主要原料为含铁元素的尾矿、粉煤灰、冶炼渣中至少一种，并按照基础配方补加石英砂、纯碱。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，高温熔制过程中，如熔化炉中没有通入还原性或惰性气体，则坩埚及搅拌棒均采用高纯石墨材质；若熔化炉中通有还原性或惰性气体，则坩埚及搅拌棒采用高纯石墨材质或普通石墨材质均可。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，高温熔制的温度为1450～1550℃，搅拌棒搅拌时间为3～4h。