[发明专利]一种尖晶石-镁基陶瓷型芯及其制备方法

权利要求书

1.一种尖晶石-镁基陶瓷型芯，其特征在于，该尖晶石-镁基陶瓷型芯的原料包括粉末原料和粘结剂，粉末原料由以下成分组成，各个成分的质量百分比为：尖晶石粉末为50%~90%，氧化锆粉末为0%~30%，二氧化钛粉末为0%~5%，氧化镁粉末为10~40%，各个成分的质量百分比之和为100%，且氧化锆粉末和二氧化钛粉末不能同时为0%；

粘结剂的质量占粉末原料的质量百分比为15%~25%；

所述的尖晶石粉末为镁铝尖晶石、镁铬尖晶石、镁铁尖晶石中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的尖晶石-镁基陶瓷型芯，其特征在于，所述的尖晶石-镁基陶瓷型芯，其室温三点抗弯强度为10~40MPa，烧结收缩率为0.7%~3%，乙酸脱除相对溶出率为50%~80%。

3.根据权利要求2所述的尖晶石-镁基陶瓷型芯，其特征在于，所述的尖晶石-镁基陶瓷型芯，其使用温度为1600~1950℃，抗热震循环次数15~30次。

4.根据权利要求1所述的尖晶石-镁基陶瓷型芯，其特征在于，所述的氧化镁粉末的粒径为4~10μm；所述的尖晶石粉末的粒径为10~30μm；所述的氧化锆粉末的粒径为10~20μm；所述的二氧化钛粉末的粒径为4~10μm。

5.根据权利要求1所述的尖晶石-镁基陶瓷型芯，其特征在于，所述的粘结剂，包括以下成分及各个成分的质量百分比为：石蜡为90%~95%，蜂蜡为3%~8%，聚乙烯为1%~5%。

6.权利要求1-5任意一项所述的尖晶石-镁基陶瓷型芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：混料

按尖晶石-镁基陶瓷型芯的原料配比称量原料，采用湿法，混合均匀，蒸干溶剂，得到混合粉料；

步骤2：粘结剂制备

按配比称量粘结剂原料，先将石蜡和蜂蜡按配比混合，加热熔化，再加入聚乙烯，搅拌加热至聚乙烯全部熔化，得到熔融的粘结剂；

步骤3：浆料配制

将混合粉料置于65~80℃预热20~30min，按质量比，粘结剂：混合粉料=(15~25):100；将预热后的混合粉料加入熔融的粘结剂中，搅拌均匀，得到浆料；

步骤4：模压成型

将浆料倒入热压注射机浆桶中，加热至90~95℃，搅拌浆料均匀，得到熔化的浆料；

对热压注射机浆桶进行加压至3~10 MPa，使得熔化的浆料注入预热后的热压模具中，保压10~30s，熔化的浆料在热压模具中，冷却固化，脱模，得到生坯；

步骤5：生坯烧结

将生坯填埋至α-Al₂O₃填料中，进行烧结，随炉冷却，得到尖晶石-镁基陶瓷型芯；其中，烧结工艺为：从室温，以升温速率为0.5~1.5℃/min升温至600℃，保温60~180min，再以升温速率为2~5℃/min加热至1450~1550℃，保温时间为30~150min。

7.根据权利要求6所述的尖晶石-镁基陶瓷型芯的制备方法，其特征在于，所述的步骤1中，采用的湿混，方法为：加入无水乙醇，无水乙醇的加入质量为粉料质量的20%~50%，混合时间480~720min，湿混后，通过加热至120℃蒸干，过200目筛，密封备用。

8.根据权利要求6所述的尖晶石-镁基陶瓷型芯的制备方法，其特征在于，所述的步骤3中，混合粉料分5~10批，每批混合粉料质量占混合粉料总质量的10%~20%，每批混合粉料加入的间隔时间为20~30min；浆料配制的温度为90~95℃，搅拌均匀的搅拌速度为90~180 r/min。

9.根据权利要求6所述的尖晶石-镁基陶瓷型芯的制备方法，其特征在于，所述的步骤4中，搅拌浆料均匀的搅拌速度为90~180 r/min，搅拌时间为30~120min；熔化的浆料注入热压模具的时间为2~10s；预热后的热压模具的预热温度为50~60℃。

10.根据权利要求6所述的尖晶石-镁基陶瓷型芯的制备方法，其特征在于，所述的步骤5中，α-Al₂O₃填料选用镁铝尖晶石填料、镁铬尖晶石填料或锆英石填料中的一种进行替换。