[发明专利]高温抗折试验机碳化硅陶瓷上压头及其制备方法和模具

说明书

本发明提供了高温抗折试验机碳化硅陶瓷上压头及其制备方法和模具，具体涉及一种长棒状陶瓷素坯等静压模具，包括：模具主体（1）；紧密贴合于所述模具主体（1）内表面的塑料薄膜内衬（6），所述塑料薄膜内衬为聚乙烯材质；用于密封所述模具主体（1）的上盖板（3）；所述模具主体为圆柱桶状，且周身均匀分布筛孔（2），下端有底。

技术领域

本发明涉及一种高温抗折试验机碳化硅陶瓷上压头及其制备方法和模具，属于工程陶瓷材料技术领域。

背景技术

耐火材料是制造高温工业窑炉内衬与高温下使用的器件、部件等不可或缺的基础材料，在投入使用前需要对一些重要指标进行检测，其中抗折强度测试是一个非常重要的指标。原有耐火材料高温抗折试验机的上压头通常选择重结晶碳化硅、氮化硅结合碳化硅等材料制成，但在高温氧化环境中，重结晶碳化硅和氮化硅结合碳化硅的强度下降较快，使用寿命降低，日益不能满足高强度耐火材料的高温抗折强度测试要求。与重结晶碳化硅和氮化硅结合碳化硅材料相比，等静压法成型的常压固相烧结碳化硅陶瓷在高温氧化环境下具备更优异的力学性能。由于高温抗折试验机上压头为长棒状，且常压固相烧结碳化硅陶瓷烧结过程收缩较大，采用干压-等静压方法制备则干压模具尺寸较大，若采用橡胶或聚氨酯胶套直接等静压成型则会产生较大的加工余量。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供了一种长棒状陶瓷素坯等静压模具。本发明的另一目的在于提供了一种高温抗折试验机碳化硅陶瓷上压头及其制备方法。

一方面，本发明提供了一种长棒状陶瓷素坯等静压模具，包括：

模具主体；

紧密贴合于所述模具主体内表面的塑料薄膜内衬，所述塑料薄膜内衬为聚乙烯材质；

用于密封所述模具主体的上盖板；

所述模具主体为圆柱桶状，且周身均匀分布筛孔，下端有底。

较佳的，所述模具主体的上部边缘设有法兰；所述上盖板为圆形板材并在所述模具主体的法兰对应位置设螺栓孔；所述上盖板与模具主体间通过螺栓固定。

较佳的，所述模具主体的材质为钢材、铝合金或工程塑料；优选地，所述模具主体的厚度为3～10mm，更优选为5～8mm。

较佳的，所述上盖板的材质为钢材、或铝合金；优选地，所述上盖板的厚度为5～10mm。

较佳的，所述塑料薄膜内衬的单层厚度为0.04～0.15mm，优选为0.08～0.15mm。

较佳的，所述模具主体的内径为拟制备的陶瓷制品的1.8～2.2倍；所述模具主体的高度为拟制备的陶瓷制品的1.8～2.2倍。

较佳的，所述筛孔的孔径为5～15mm，优选为8～12mm；所述筛孔的分布密度为模具主体外周身面积的2～8％，优选为3～5％。本发明中模具主体表面布孔面积仅为3-5％。打孔数量少，意味着加工费用的降低，以及成本上的优势。

第二方面，本发明提供了一种高温抗折试验机碳化硅陶瓷上压头，所述高温抗折试验机碳化硅陶瓷上压头包含有碳化硅和碳两相构成，所述碳化硅的含量≥98％。

较佳的，所述高温抗折试验机碳化硅陶瓷上压头的外径Φ50～100mm，高度200～400mm，压头顶部圆角的直径Φ4～20mm(优选为5-10mm)，尾部有台阶，顶部有对称两个夹角45°～90°的斜面。该顶部和尾部是陶瓷上压头的两端。

第三方面，本发明提供了一种上述的高温抗折试验机用碳化硅陶瓷上压头的制备方法，包括：

(1)将碳化硅陶瓷喷雾造粒粉体装入上述的长棒状陶瓷素坯等静压模具中直接冷等静压成型，得到素坯；