[发明专利]一种高纯二氧化硅玻璃陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高纯二氧化硅玻璃陶瓷材料，其特征在于：该材料采用高纯二氧化硅注浆成型工艺制成：本工艺中所使用的二氧化硅粉体由三种不同粒度分布的二氧化硅粉体混合而成，分别是二氧化硅粉体A，粒径分布范围为80nm-600nm；二氧化硅粉体B，粒径分布范围为120nm-800nm；二氧化硅粉体C，粒径分布范围为200nm-1000nm；具体为，将3种二氧化硅粉体充分混合，制备出均匀的混合粉体，然后将该粉体与助剂和水混合后制成二氧化硅浆料，其中水和助剂的含量占浆料总质量的15wt%-30wt%；

该材料的制备方法，其步骤如下：

（1）先将不同粒度的高纯二氧化硅粉体按比例进行混合，得到混合粉体；

（2）将混合粉体与水和助剂放在滚磨机或双行星搅拌机或篮式球磨机中磨粉制浆，得到高纯二氧化硅玻璃陶瓷浆料；

（3）将高纯二氧化硅玻璃陶瓷浆料浇注到模具内，经脱水干燥后，得到高纯二氧化硅玻璃陶瓷坯体；

（4）将高纯二氧化硅玻璃陶瓷坯体在60℃-80℃条件下进行烘干，得到高纯二氧化硅玻璃陶瓷毛坯；

（5）将高纯二氧化硅玻璃陶瓷毛坯进行烧结，烧结温度为1000℃-1400℃，保温时间1h-12h得到高纯二氧化硅玻璃陶瓷坯体；

（6）对高纯二氧化硅玻璃陶瓷进行高温脱羟，温度为1180℃-1300℃，时间为3-5h；

（7）对高纯二氧化硅玻璃陶瓷进行高温热处理，温度为1700℃-2000℃，使得高纯二氧化硅玻璃陶瓷部分转化成高纯二氧化硅玻璃，进而得到高纯二氧化硅玻璃陶瓷材料。

2.根据权利要求1所述的高纯二氧化硅玻璃陶瓷材料，其特征在于：所述二氧化硅浆料采用的二氧化硅的纯度为99.9%-99.99%。

3.根据权利要求1所述的高纯二氧化硅玻璃陶瓷材料，其特征在于：所述制备二氧化硅浆料所使用的二氧化硅为非晶相二氧化硅或晶相二氧化硅或晶相与非晶相二氧化硅按比例混合而成。

4.根据权利要求1所述的高纯二氧化硅玻璃陶瓷材料，其特征在于：制备二氧化硅混合粉体使用立式混料机或者V型混料机或者滚磨机，混料时间2h-24h。

5.根据权利要求1所述的高纯二氧化硅玻璃陶瓷材料，其特征在于：二氧化硅浆料采用80nm-600nm的二氧化硅、120nm-800nm的二氧化硅和200nm-1000nm的二氧化硅的比例为12-14：4-5：2-3。

6.根据权利要求1所述的高纯二氧化硅玻璃陶瓷材料，其特征在于：制备二氧化硅浆料所使用的助剂为丙烯酸树脂类分散剂、油酸或者有机胺类分散剂中的一种或多种，分散剂的质量占二氧化硅粉体总质量的0.5wt%-5wt%。

7.根据权利要求1所述的高纯二氧化硅玻璃陶瓷材料，其特征在于：二氧化硅浆料的制备在滚磨机或篮式球磨机中进行，混料时长2h-4h，其中水和助剂的含量占浆料总质量的15wt%-30wt%。

8.根据权利要求1所述的高纯二氧化硅玻璃陶瓷材料，其特征在于：在步骤（6）中，温度为1200℃，时间为2h。

9.根据权利要求1所述的高纯二氧化硅玻璃陶瓷材料，其特征在于：步骤（7）中，高温热处理的温度为1800℃。