[发明专利]一种复合陶瓷粉末、导流嘴及其制备方法

说明书

本发明专利公开了一种复合陶瓷粉末、导流嘴及其制备方法，所述方法包括步骤：S1、配置以ZrO₂+HfO₂为基体的复合陶瓷粉末，其中，所述复合陶瓷粉末中的成分配比的重量百分比wt％为:ZrO₂+HfO₂：92～96、Y₂O₃+CeO₂:2～6、SiO₂+TiO₂+Fe₂O₃+Al₂O₃+CaO+MgO:1～3；S2、将所述复合陶瓷粉末与去离子水、分散剂混合后球磨制成浆料，其中，所述复合陶瓷粉末、去离子水、分散剂的质量比分别为1:1～2:0.001～0.002；S3、往所述浆料中添加粘结剂继续进行球磨；S4、将所述步骤S3得到的浆料进行喷雾造粒获得复合陶瓷成品粉末。采用本发明制备的导流嘴进行气雾化制粉试验，成品粉末中氧化锆类夹杂数量比国内相同类型产品降低，降低程度可达80％。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，更具体的是涉及一种复合陶瓷粉末、导流嘴及其制备方法。

背景技术

在金属熔炼和雾化过程中，钢液从坩埚中倒出，经过中间包、导流嘴，倒入模具冷凝成铸锭，或者在导流嘴下方采用高速介质(气体或液体)将钢液雾化成粉末。Y₂O₃稳定的ZrO₂(YSZ)陶瓷材料由于热膨胀系数高、热导率低、良好的热稳定性等优点，被广泛应用于耐高温器件如导流嘴的制备。

粉末高温合金是指采用粉末冶金方法制备高温合金，主要用于制造航空发动机的盘类、轴类热端部件。粉末冶金工艺的特点是可以将成分偏析局限在粉末颗粒内，从而解决了传统铸锻件偏析严重的问题。但是粉末冶金在制粉过程中容易引入夹杂，陶瓷类夹杂会严重影响盘件的高温疲劳性能，因此夹杂控制是粉末高温合金的关键技术。氩气雾化法(AA)制粉是目前主流的高温合金粉末制备方法之一，所制备的粉末粒度细，符合当前国外采用AA细粉+HIP成形+热挤压(HEX)+等温锻造(ITF)的粉末盘件制备工艺路线。在AA粉中，非金属夹杂包括熔渣型氧化铝夹杂、坩埚引入的氧化铝氧化镁夹杂、导流嘴引入的氧化锆夹杂、密封料引入的氧化铝+玻璃胶类粘结剂夹杂等。其中，氧化锆夹杂的控制与导流嘴材料的抗热震性和耐冲刷性有关。目前，国内生产的氧化锆导流嘴烧结致密度高，耐冲刷性较好，但抗热震性差，在浇注完冷却时容易热裂，形成的氧化锆夹杂混入粉末中；国外生产的氧化锆导流嘴采用较疏松的结构，有利于提高抗热震性能，但疏松结构的导流嘴内壁在钢液的冲刷下容易剥落，同样容易混入氧化锆夹杂。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种复合陶瓷粉末、导流嘴及其制备方法，提高了检测稳定性和准确性。

为了实现上述的目的，本发明所提供的一种复合陶瓷粉末的制备方法，包括步骤：

S1、配置以ZrO₂+HfO₂为基体的复合陶瓷粉末，其中，所述复合陶瓷粉末中的成分配比的重量百分比wt％为:

ZrO₂+HfO₂：92～96、Y₂O₃+CeO₂:2～6、SiO₂+TiO₂+Fe₂O₃+Al₂O₃+CaO+MgO:1～3；

S2、将所述复合陶瓷粉末与去离子水、分散剂混合后球磨制成浆料，其中，所述复合陶瓷粉末、去离子水、分散剂的质量比分别为1:1～2:0.001～0.002；

S3、往所述浆料中添加粘结剂继续进行球磨；

S4、将所述步骤S3得到的浆料进行喷雾造粒获得复合陶瓷成品粉末。