一种钛酸铝烧结体的制备工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102936134A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102936134A(43)申请公布日2013.02.20(21)申请号201210530333.6(22)申请日2012.12.11(71)申请人青岛森淼实业有限公司地址266061山东省青岛市崂山区银川东路18号恩马文景园4号楼网点三层(72)发明人袁三平(74)专利代理机构北京一格知识产权代理事务所(普通合伙)11316代理人钟廷良(51)Int.Cl.C04B35/478(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书权利要求书11页页说明书说明书22页页(54)发明名称一种钛酸铝烧结体的制备工艺(57)摘要一种钛酸铝材料的制备方法，包括以下步骤：（1）备好TiO2和Al2O3原料及添加剂Fe2O3和SiO2粉末，其中：各组分的摩尔比为，TiO2：Al2O3：Fe2O3：SiO2＝45.5－48.5：45.5－48.5：2－4：7－9；且TiO2和Al2O3的摩尔比为1：1；（2）将称量好的原料和添加剂混合，加入5～10%的PVA制成泥状混合物；（3）将步骤（2）的混合物干燥至湿度为3%～6%，采用模压成型方法，将所述泥状混合物制成Φ20mm、高5～30mm的圆柱形压胚，再将压胚在100℃的干燥箱中保温4～6小时或者在室温环境下干燥24小时；（4）将步骤（3）的压胚放入高温电阻炉中，升温至400℃～1450℃，合成钛酸铝陶瓷材料。CN1029364ACN102936134A权利要求书1/1页1.一种钛酸铝材料的制备方法，包括以下步骤：（1）备好TiO2和Al2O3原料及添加剂Fe2O3和SiO2粉末，其中：各组分的摩尔比为，TiO2：45.5－48.5：Al2O3：45.5－48.5：Fe2O3：2－4：SiO2：7－9；而且TiO2和Al2O3的摩尔比为1：1；（2）采用湿法混合，即在上述组分中加入5～10%的PVA，湿法混合成泥状混合物；（3）将步骤（2）的混合物干燥至湿度为3%～6%，采用模压成型方法，将上述泥状混合物制成Φ20mm、高5～30mm的圆柱形压胚，在100℃的干燥箱中保温4～6小时，或者在室温环境下干燥24小时；（4）将步骤（3）的压胚放入高温电阻炉中，升温至400℃～1450℃，合成钛酸铝材料。2.根据权利要求1所述钛酸铝材料的制备方法，其特征在于，所述TiO2原料是化学纯级，Al2O3原料是工业纯级。3.根据权利要求1所述钛酸铝材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中从室温到100℃的升温速率为50℃/h。4.根据权利要求1所述钛酸铝材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中先从室温升温到400℃，升温速率为20～50℃/h，再从400℃升温至1450℃，升温速率为150℃～250℃/h，并在1450℃下保温3～5小时。2CN102936134A说明书1/2页一种钛酸铝烧结体的制备工艺技术领域[0001]本发明涉及一种低热膨胀、耐高温的钛酸铝（Al2TiO5）材料的制备方法，属于材料合成与加工陶瓷领域。背景技术[0002]钛酸铝材料是集低膨胀系数和高熔点为一体的新型材料，是目前低膨胀材料中耐高温性能最好的一种，此外，它还有导热系数低、抗渣、耐蚀、耐碱和对多种金属及玻璃的不浸润性，可以广泛应用于抗热震、耐高温、耐磨损、抗腐蚀、抗碱等条件要求苛刻的环境，特别是要求高抗热震的场合。[0003]世界专利WO2005/018776号公开了一种通过添加1～10质量分数的碱性长石、含Mg尖晶石型结构的氧化物、或MgO或通过烧结转化MgO的含Mg化合物的原料混合物进行烧结而形成的钛酸铝烧结体。[0004]日本专利2005-519834号公开了通过调整在TiO2源粉末及Al2O3源粉末中添加剂的种类、组成及添加量，获得在维持原有耐热性和低膨胀系数优点的同时，其热分解、低机械强度的问题得到改良的钛酸铝技术。[0005]以上专利都是通过不同方法改进钛酸铝本身热分解和机械强度低的性能，但是却存在如下不足：（1）只是单一方面的改进措施，效果并不明显。[0006]（2）选择添加剂方面，添加剂比较单一且不是最优添加剂，添加剂过于复杂，这样势必会影响钛酸铝的低膨胀性。[0007]（3）添加剂比例没有很好的控制在不影响钛酸铝优异性能的范围之内。发明内容[0008]本发明针对现有技术的上述不足，提出一种钛酸铝的制备方法，包括在保持合适的TiO2源粉末及Al2O3源粉末粒径的同时，加入摩尔分数适量的Fe2O3和SiO2作为添加3+剂。Fe2O3可以显著抑制钛酸铝的热分解，提高钛酸铝的稳定性。这是由于加入Fe形成的Fe2TiO5和Al2TiO5同属假板钛矿化合物，可以形成连续固溶体Al2(1-x)Fe2xT