一种高体积密度的致密陶瓷材料烧结方法.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CN107032764A(43)申请公布日2017.08.11(21)申请号201710216573.1(22)申请日2017.04.05(71)申请人淄博泰贝利尔铝镁有限公司地址255000山东省淄博市高新区民安路39号(72)发明人张会友刘辉张立伟(51)Int.Cl.C04B35/10(2006.01)C04B35/626(2006.01)C04B35/64(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种高体积密度的致密陶瓷材料烧结方法(57)摘要本发明提供了一种高体积密度的致密陶瓷材料烧结方法，该技术方案采取烧结法生产，使用天然气/液化气等一次能源，节能环保。同时，本发明使用加长磨机研磨成纳米或亚纳米级粉体后经高压成型，成型后内部气体含量低，形状均匀不易破损，有利于形成竖炉中稳定的烧结气氛，保证成品的稳定性。此外，本发明原料为纳米或亚纳米粉体确保成品内含的结晶大小均匀，晶体延展范围适中，各结晶穿插生长；超高温竖炉中的慢速烧结过程保证了原料的充分软化状态，确保内部气体得到缓慢而充分的排空，形成内部晶体之间微气孔少的微观致密结构，体积密度可达3.7g/cm3以上。本发明以创新性的技术改进实现了良好的技术效果，同时成本较低、易于实现，因此推广前景良好。CN107032764ACN107032764A权利要求书1/1页1.一种高体积密度的致密陶瓷材料烧结方法，其特征在于包括以下步骤：取AL2O3质量分数大于99.0％、Na2O质量分数小于0.3％的氧化铝粉，经管式磨机研磨后多级风选，得到纳米级粉料，将所得的纳米级粉料进行液压成型，而后进入烘干仓中预烘干，再进入十字烘干炉烘干，而后进入竖窑烧制，烧制以后将物料先后经鄂破机、冲击式破碎机破碎，产物经多级筛分后进入管式磨机研磨，而后经多级风选，得到细粉料即为产物。2.根据权利要求1所述的一种高体积密度的致密陶瓷材料烧结方法，其特征在于第一次进行管式磨机研磨时所选用的管式磨机长度为9.25～12m、直径为2.5～4m。3.根据权利要求2所述的一种高体积密度的致密陶瓷材料烧结方法，其特征在于第一次进行管式磨机研磨时所选用的管式磨机，其内部使用耐磨陶瓷球作为研磨介质，陶瓷球直径为20～50mm。4.根据权利要求1所述的一种高体积密度的致密陶瓷材料烧结方法，其特征在于第一次进行管式磨机研磨的时长为10～15小时。5.根据权利要求1所述的一种高体积密度的致密陶瓷材料烧结方法，其特征在于多级风选系统采用变频风机，多级料仓并排，料仓直径为2500～4800mm，利用粉尘沉降作用收集粉料。6.根据权利要求1所述的一种高体积密度的致密陶瓷材料烧结方法，其特征在于所述纳米级粉料是通过脉冲式布袋收尘方式收集得到的。7.根据权利要求1所述的一种高体积密度的致密陶瓷材料烧结方法，其特征在于所述纳米级粉料中，粒度小于等于0.5μm的粉料质量超过其总质量的95％。8.根据权利要求1所述的一种高体积密度的致密陶瓷材料烧结方法，其特征在于所述液压成型的压强大于等于450MPa，模具使用圆形或椭圆形，模具直径为20～30mm。9.根据权利要求1所述的一种高体积密度的致密陶瓷材料烧结方法，其特征在于所述竖窑烧制过程中，竖窑内高温带的温度为1500～2000℃，高温带长度为8～12米，竖窑采用液化石油气或天然气作为燃料，物料在高温带的烧结保温时间大于等于48小时。10.根据权利要求1所述的一种高体积密度的致密陶瓷材料烧结方法，其特征在于所述冲击式破碎机是全包围式冲击破碎机。2CN107032764A说明书1/4页一种高体积密度的致密陶瓷材料烧结方法技术领域[0001]本发明涉及陶瓷材料烧结技术领域，具体涉及一种高体积密度的致密陶瓷材料烧结方法。背景技术[0002]陶瓷的主要制备工艺过程包括坯料制备、成型和烧结。其生产工艺过程可简单地表示为：坯料制备、成型、干燥、烧结、后处理、成品。制备：通过机械或物理或化学方法制备坯料，在制备坯料时，要控制坯料粉的粒度、形状、纯度及脱水脱气，以及配料比例和混料均匀等质量要求。按不同的成型工艺要求，坯料可以是粉料、浆料或可塑泥团；成型：将坯料用一定工具或模具制成一定形状、尺寸、密度和强度的制品坯型(亦称生坯)；烧结：生坯经初步干燥后直接烧结。高温烧结时，陶瓷内部会发生一系列物理化学变化及相变，如体积减小，密度增加，强度、硬度提高，晶粒发生相变等，使陶瓷制品达到所要求的物理性能和力学性能。[0003]烧结是指成型后的坯体在低于熔点的高温作用下、通过坯体间颗粒相互粘结和物质传递，气孔排除，体积收缩，强度提高、逐渐变成具有一定的几何形状和坚固烧结体的致密化过程。只有掌握了材料在高温烧结过程中的变化规律，