[发明专利]一种质轻低成本的陶瓷承烧窑具

说明书

本发明公开一种质轻低成本的陶瓷承烧窑具，涉及耐火材料技术领域。本发明公开的质轻低成本的陶瓷承烧窑具是由底板、面板和粘结层组成，所述面板为莫来石坯料，所述莫来石坯料的厚度为2～6mm，所述底板为反应烧结碳化硅坯料，所述反应烧结碳化硅坯料的厚度为2～15mm，所述莫来石坯料与所述反应烧结碳化硅坯料间通过粘结层来烧结固定成一体，所述粘结层是由复合粘结剂组成。本发明提供的陶瓷承烧窑具，具有质轻、高强度和低成本的特点，其使用温度高，并且具有优异的高抗热震性、高温抗氧化性和耐热冲击性能，使用寿命较长，该承烧窑具还具有优良的吸水性，避免陶瓷制品烧结过程中产生缺陷。

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，尤其涉及一种质轻低成本的陶瓷承烧窑具。

背景技术

窑具是一种高级耐火材料，是用耐火土制成的在焙烧过程中对坯件起间隔、支托、承垫、保护等作用的器具，其质量好坏为烧成制品的质量、生产成本有着直接的影响。随着磁性材料、电子陶瓷等新型功能陶瓷的迅速发展，对窑具的品质要求也越来越高，而窑具属于消耗品，则要求窑具的材料应具备较高的耐火度、良好的热稳定性，较高的常温和高温强度，必须经受的起制品及窑具本身的负荷，良好的导热性、低蓄热性、抗热震性和抗氧化性能。目前的窑具材料主要有碳化硅、堇青石、堇青石莫来石、莫来石、莫来石刚玉、熔融石英、钛酸铝、钛酸铝莫来石等材质，其中以碳化硅质和莫来石质窑具的研究和使用最为广泛。

碳化硅质窑具与熔融石英质等其他窑具制品相比，碳化硅质窑具的热膨胀系数小，尤其是其热导率高，热震稳定性好，而且在高温下不产生形变。但与其他氧化物高温窑具相比，碳化硅质窑具的高温氧化性问题突出，高温氧化产物方石英会发生体积膨胀，使窑具结构疏松，以致产生裂纹而直接影响窑具的使用寿命和质量。而反应烧结碳化硅(SiSiC)继承了碳化硅的优点，自身又有低烧结温度、高致密度等优点，适于制备大尺寸、复杂形状陶瓷构件。目前在碳化硅质窑具材料中,反应烧结碳化硅的抗氧化性最好,且具有良好的耐磨性和导热性，但也存在一些问题:由于反应烧结碳化硅中存在游离硅，若使用温度接近或高于1410℃，其断裂强度将会因游离硅的软化或熔化而降低。另外SiSiC的生产成本高，且制品皮料置于SiSiC窑具上，因坯料中水份含量较多，在烧结过程中水份蒸发到制品底面，但SiSiC窑具不吸水，只能利用现有的透水孔将水排出，但还是会在制品与SiSiC窑具的接触面形成水渍印或缺陷，需对其进行后处理，影响美观，从而进一步增加了生产成本。

莫来石质窑具因其优异的高温强度、抗热震性和耐化学腐蚀性，并且原料丰富，性价比高，被广泛应用于高温窑具，然而实际装备过程中，其烧结温度接近1600℃,且保温时间长，需要较高的生产成本。现有的莫来石质窑具仍存在一些问题，如热震稳定性差，服役周期短，高温易受侵蚀等问题，严重影响了企业生产的效率和产品质量的进一步提升。陶瓷生产过程的全自动化、快速烧成工艺的普及以及产品生产的周期大大缩短等因素，则要求莫来石窑具具有更好的强度和更好的抗热震性。为保证莫来石窑具的使用寿命和强度，现有莫来石窑具较厚，增加了莫来石窑具的重量，从而增加了生产成本和强度。

发明内容

本发明的目的是提供一种陶瓷承烧窑具，具有质轻、高强度和低成本的特点，其使用温度高，并且具有优异的高抗热震性、高温抗氧化性和耐热冲击性能，使用寿命较长，该承烧窑具还具有优良的吸水性，避免陶瓷制品烧结过程中产生缺陷。

为了实现本发明的目的，本发明提供了一种质轻低成本的陶瓷承烧窑具，该承烧窑具是由底板、面板和粘结层组成，所述面板为莫来石坯料，所述莫来石坯料的厚度为2～6mm，所述底板为反应烧结碳化硅坯料，所述反应烧结碳化硅坯料的厚度为2～15mm，所述莫来石坯料与所述反应烧结碳化硅坯料间通过粘结层来烧结固定成一体，所述粘结层是由复合粘结剂组成。反应烧结碳化硅坯料能完全覆盖莫来石坯料，即莫来石坯料的面积小于或等于反应烧结碳化硅坯料。

所述承烧窑具的制备方法包括以下步骤：

(1)配备莫来石坯料和反应烧结碳化硅坯料，并使两种坯料在同一烧成温度下完好烧结；