[发明专利]一种高温瓷及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高温瓷及其制备方法。本发明提供的高温瓷由包括以下质量比物料的原料的制得：钾长石20％～40％；石英10％～20％；增塑剂5％～8％；活性氧化铝4％～6％；高岭土洗泥40％～60％；白云粉0.2％～0.8％。本发明在钾长石、石英、高岭土洗泥体系中引入活性氧化铝和白云粉，并将二者以特定比例搭配，再配合增塑剂，能够促使体系在反应过程中产生更多莫来石晶体，且活性氧化铝的微晶结构在瓷胎烧结反应中起到晶须增韧作用，能够提高成瓷的热稳定性和机械强度；白云粉能够促使加快高温烧结反应的进行，生成足量的液相填充，保证足够的玻璃相产生，且不影响活性氧化铝与其它成分间的反应，在保证热稳定性和机械强度的基础上提升成瓷的透光度。

技术领域

本发明涉及陶瓷材料技术领域，特别涉及一种高温瓷及其制备方法。

背景技术

高温瓷是特种陶瓷的一种，是指熔融温度在氧化硅熔点(1728℃)以上，烧制温度在1200℃以上的陶瓷材料。相比于低温瓷，高温瓷经过高温烧制，结晶密度大、瓷面强度高、瓷质细腻白净，还可再次高温烧制加工；具有耐高温、高硬度、良好的电性能等特性，可作为高温结构材料，用于宇航、机械、化工、冶金等领域。

然而，相比于低温瓷，高温瓷的配方设计更为困难，高温瓷需经高温条件烧制，晶界、微观组织等会发生难以控制的变化，影响材料性能；而其微观结构变化导致的性能变化与陶瓷化学成分之间的作用相关性又没有成熟机理，其性能与物料或添加剂之间并非一对一的简单对应关系，例如添加增强剂来改善强度时往往会影响材料的热稳定性及材料的表观透光度，引入添加剂来改善透光度时又易影响材料的力学性能等，而组分间的相互作用又没有成熟的规律，不同性能之间难以平衡调和，导致配方的改进和设计十分困难。目前，市场上的高温瓷普遍存在抗高温变形差、机械强度欠佳、表观质量差等缺陷，影响了高温瓷的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高温瓷及其制备方法。本发明提供的高温瓷能够同时具有高热稳定性、机械强度和透光度。

本发明提供了一种高温瓷，由包括以下质量比物料的原料的制得：

优选的，所述活性氧化铝为超细活性氧化铝；

所述超细活性氧化铝的颗粒直径为4～6mm，比表面积为200～260m²/g，破碎强度为50～80N/粒。

优选的，所述增塑剂为精制泥料，以质量比计，化学组分包括：

优选的，所述高岭土洗泥的颗粒直径为0.03～0.08mm，含水率≤30％。

优选的，以质量比计，所述高温陶瓷的化学组成包括：

本发明还提供了一种上述技术方案中所述的高温瓷的制备方法，包括以下步骤：

a)将物料与水混合球磨，得到泥浆；

所述物料包括钾长石、石英、增塑剂、活性氧化铝、高岭土洗泥和白云粉；

b)将所述泥浆练泥、成型，得到素坯；

c)对所述素坯烧成，得到高温瓷。

优选的，所述步骤a)中，所述物料与水的质量比为1∶(0.7～0.9)；

所述球磨中所用球石的体积为球磨罐容积的1/3～1/2；

球磨至泥浆细度为：250目筛余为0.1％～0.3％。

优选的，所述步骤b)中，在所述练泥前，还包括将所述泥浆制成泥饼；

所述练泥包括两次粗炼和两次精炼；