一种氧化锆基金属陶瓷材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107881357A(43)申请公布日2018.04.06(21)申请号201711119562.8(22)申请日2017.11.14(71)申请人朱森地址610041四川省成都市武侯区晋吉东二街236号6栋4单元1楼2号(72)发明人朱森(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214代理人刘世权(51)Int.Cl.C22C1/05(2006.01)C22C29/12(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种氧化锆基金属陶瓷材料的制备方法(57)摘要本发明公开了一种氧化锆基金属陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1、取设计量的铁金属粉末和氧化锆基陶瓷粉末混合成粉得到初级混料；步骤2、进行压制成型，得到压坯件；步骤3、将得到的压坯件烘干保温；步骤4、进行真空烧结，得到半成品；步骤5、将得到的半成品进行打磨、精整和干燥后即得。本发明提供的氧化锆基金属陶瓷材料的制备方法，主要解决传统预热炉中金属陶瓷换热管不耐用、换热效率差的问题，通过复配一种具有良好导热性和伸长率的氧化锆金属陶瓷材料，改进传统生产工艺，克服了传统换热管使用寿命短、换热效率低的问题，尤其适用于预热温度在800℃以上的气相预热炉中。CN107881357ACN107881357A权利要求书1/1页1.一种氧化锆基金属陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、取设计量的铁金属粉末和氧化锆基陶瓷粉末置于高速球磨机中进行混合研磨2-4h,高速球磨机转速为400rad/min，然后置于高速混合机中混合均匀，得到初级混料；步骤2、设计压制模具，用硬脂酸锌酒精溶液润滑压制模具的内腔，然后将混合料倒入已设计好的模具内，安装上冲模，使冲模的上表面保持水平，安装完成后，将模具放入粉末压片机中进行压制成型，得到压坯件；步骤3、将得到的压坯件置于烘干炉中进行80℃保温烘干3-4h；步骤4、将烘干后的压坯件放入真空烧结炉中进行真空烧结，真空烧结炉先升温至350℃，烧结2h，然后升温至950℃，保温1h，再升温至1200℃，保温1h，然后再降温至400℃，保温1-2h，最后随炉冷却至室温，得到半成品；步骤5、将得到的半成品进行打磨和精整，在去离子水中进行超声清洗，干燥后即得。2.如权利要求1所述的氧化锆基金属陶瓷材料的制备方法，其特征在于，在步骤2中，压制压力为260-280MPa，压制速度为1mm/min，保压时间为15min。3.如权利要求1所述的氧化锆基金属陶瓷材料的制备方法，其特征在于，在步骤4中，先升温至350℃时，初始升温速率为110℃/h，然后升温至950℃时，升温速率为1000℃/h，再升温至1200℃时，升温速率为1100℃/h。4.如权利要求1所述的氧化锆基金属陶瓷材料的制备方法，其特征在于，氧化锆基陶瓷粉末的制备方法包括以下步骤：步骤4-1、采用现有工艺制备氧化锆基坯料，然后在氧化锆基坯料的表面均匀涂覆釉料，再在1300℃以下将烧制成烧制体；步骤4-2、将烧制而成的预制体同氧化锌一起粉碎研磨成平均粒径小于50μm的粉末，即得到氧化锆基陶瓷粉末。5.如权利要求4所述的氧化锆基金属陶瓷材料的制备方法，其特征在于，在步骤4-2中，加入的氧化锌的质量不高于烧制体质量分数的3.5%。6.如权利要求4所述的氧化锆基金属陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述氧化锆基坯料的原料中含有以下质量百分比含量的组分：二氧化钛含量为1-1.5%、碱金属的氧化物含量为2-6%、铜的氧化物含量为1.2-1.6%、钒的氧化物含量为0.1-0.3%、镓的氧化物含量为0.05-0.1%和稀土元素的氧化物含量不大于1.3%；所述釉料的原料中含有以下质量百分比含量的组分：铁的氧化物含量为1-3%、钴的氧化物含量为2-4%，碱金属的氧化物含量为2-6%、铜的氧化物含量为1.2-1.6%、镓的氧化物含量为0.05-0.1%、铟的氧化物含量不大于0.05%和稀土元素的氧化物含量不大于1.3%。2CN107881357A说明书1/5页一种氧化锆基金属陶瓷材料的制备方法技术领域[0001]本发明涉及高温预热炉制造技术领域，特别涉及一种用于制造预热炉换热管的氧化锆基金属陶瓷材料的制备方法。背景技术[0002]纳米级二氧化钛的制备方法主要包括物理法和化学法，物理法主要包括溅射法、热蒸发法及激光蒸发法，化学法主要包括液相法和气相法，液相法主要包括均匀沉淀法和溶胶-凝胶法，气相法主要包括TiCl4气相氧化法，目前一般采用TiCl4气相氧化法来制备纳米二氧化钛。TiCl4气相氧化法一般是以氮气作为TiCl4的载气，以氧气作为氧化剂，在高温管式反应器中进行氧化反应，经气固分离，获得纳米级二氧化钛粉体。在实际生