一种耐磨耐高温的复合陶瓷材料.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CN105906353A(43)申请公布日2016.08.31(21)申请号201610248769.4(22)申请日2016.04.20(71)申请人湖北神雾热能技术有限公司地址433000湖北省仙桃市刘口工业园叶王路特一号(72)发明人吴道君周守洪李军营杨晓波皮镜(74)专利代理机构武汉智嘉联合知识产权代理事务所(普通合伙)42231代理人周伟(51)Int.Cl.C04B35/66(2006.01)C04B35/103(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种耐磨耐高温的复合陶瓷材料(57)摘要一种耐磨耐高温的复合陶瓷材料，其特征在于所述复合陶瓷材料主要由以下组分按重量比配制而成：Al2O385～99份、TiC1～10份、WO31～5份、Y2O3添加剂1～8份、BeO0.1～0.2份。与现有技术相比，本发明采用特殊的材质替代金属5-Cr25Ni20Si2和Co22作为耐热滑块在加热炉上应用，表现出了耐磨损、耐高温、抗氧化、能抵抗机械载负荷和滑动摩擦和抗热震性能好的优良性能，并且还能够消除“黑印”，提高轧钢成品率，降低了滑块使用成本；在Al2O3复合陶瓷添加了TiC、WO3、Y2O3、BeOY2O3，使Al2O3复合陶瓷材料的性能大幅度提高，使材料具有更好的抗热震稳定性、韧性，特别是耐压强度和高温抗折强度大幅度提升。CN105906353ACN105906353A权利要求书1/1页1.一种耐磨耐高温的复合陶瓷材料，其特征在于所述复合陶瓷材料主要由以下组分按重量比配制而成：Al2O385～99份、TiC1～10份、WO31～5份、Y2O3添加剂1～8份、BeO0.1～0.2份。2.根据权利要求1所述的一种耐磨耐高温的复合陶瓷材料，其特征在于所述复合陶瓷主要由以下陶瓷粉料按重量比烧结而成：Al2O393～97份、TiC6～10份、WO31～2份、亚纳米级Y2O3添加剂4～7份、BeO0.1～0.2份、ZrB20.1～0.2份、TiN0.1～0.2份。3.根据权利要求1所述的一种耐磨耐高温的复合陶瓷材料，其特征在于所述复合陶瓷材料的生产工艺为：A.精确称量各组分，将各组分依次装入球磨机，加入陶瓷粉料总重量0.9～1.2倍重量的液态湿混剂，球磨直至粉料直径为2～4um后，将料浆进行真空干燥去除液态湿混剂，得到粉料，将粉料破碎、过筛，保存备用；B.将制好的粉料装入滑块上层的模具中，采用等静压加压成型，其压力为150～180MPa，对成型后的陶瓷件进行粗加工，加工后的半成品放入高温炉中进行烧结，使用中性的充氮气保护进行烧结，从室温逐渐升温1580℃保温烧成，然后随炉冷却，即得成品。4.根据权利要求3所述的一种耐磨耐高温的复合陶瓷材料，其特征在于所述液态湿混剂为无水乙醇、无水甲醇中的一种。5.根据权利要求3所述的一种耐磨耐高温的复合陶瓷材料，其特征在于所述的充氮气保护进行烧结的过程为：从室温升到1400℃，升温速度50℃/分钟，在1400℃保温2～2.5小时；然后从1400℃升到1550～1600℃：升温速度25℃/分钟，在1550～1600℃保温2.5-3小时。2CN105906353A说明书1/4页一种耐磨耐高温的复合陶瓷材料技术领域[0001]本发明属于复合结构陶瓷制备方法及这一技术领域，特别属于一种耐磨耐高温的复合陶瓷材料及其制备方法这一技术领域。背景技术[0002]由于现代社会的发展，国防、汽车、造船等工业用大型宽厚板的需求增加，轧钢加热炉是钢铁企业轧钢生产及产品加工的重要设备，而加热炉滑块作为轧钢加热炉的关键部件，长期处于高温、高磨损、氧化、腐蚀等恶劣工况，因此对加热炉滑块的材质和结构要求比较严格。[0003]轧钢加热炉通常使用高炉、焦炉混合煤气做为燃料，加热炉内设有若干个水冷管横梁，采用无缝钢管制作，梁上面镶嵌有间隔布置的金属耐热滑块。通常使用的金属耐热滑块材料为5-Cr25Ni20Si2和Co22。加热时，因为炉内温度为1250-1350℃，金属耐热滑块直接与水冷管连接，环境非常恶劣，导致各种不良问题产生。具体来说，主要表现为：一、传统的加热炉滑块一般都是金属材质，因为金属耐热滑块的导热系数高，一般为40～60W/m.K，高温钢坯与金属耐热滑块接触部分温度比其它部分低而形成“黑印”，这种水印导致钢坯温度不均匀，局部硬度高，进轧制机进行轧制时，容易产生尺寸偏差和内部缺陷，使废品率升高。[0004]二、传统的加热炉滑块在1300℃的高温使用温度下，金属材料在长期工作后，抗蠕变强度降低，同时抗氧化和抗侵蚀性能也会降低，使用寿命大大下降。[0005]三、传统的加热炉滑块，使用使用Ni和Co的合金，一