专利名称：粘土结合碳化硅耐火材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种粘土结合碳化硅耐火材料及其制备方法，主要用于陶瓷行业的装瓷窑具。
对陶瓷行业来说，提高产品质量、节约能源、降低消耗，是当今企业降低成本的关键。近年来，国内不少陶瓷厂家，不惜重金购买国外的碳化硅窑具以适应陶瓷生产发展的需要。尽管有一些陶瓷厂家在碳化硅窑具的研制方面做过不少有益探讨，但窑具质量和成本始终未能突破，推广应用受到限制。如何进一步降低窑具成本，提高窑具使用寿命，并使之国产化，已成为陶瓷厂家的迫切需求，也是国家的重点开发项目。
本发明的目的旨在选用最佳原料配方，采用精细加工，而提供一种粘土结合碳化硅耐火材料及其制备方法。
本发明的技术方案是这样实现的对组成材料的配比及其技术条件科学地提出要求，并在实验与实际制作中成功地加以应用。具体来说，本发明的实施例即为一、原材料的选择1、碳化硅碳化硅按其结晶形态，有绿色和黑色两种，它是碳化硅耐火材料的主晶相，应符合如下技术条件
含量单位%
其中铁杂质对碳化硅制品危害最大，配料前必需用水清洗和磁选去铁以及去掉碳化硅中的其它有害物质。
为了获得致密度高的制品，原料进行分级筛选，按粗、中、细做最宜颗粒配比，其为粗中细＝10.2-0.40.6-1。碳化硅在制品中的配比为60-75%，不能低于60%，否则制品的高温抗折性差，同时不能体现碳化硅导热系数高的优点。
2、结合土碳化硅系瘠性材料，加入粘土或高岭土作为结合土以增加坯料塑性，利于成型。
结合土要符合如下技术条件含量单位%
结合土在制品中的配比为10-15%，在成型过程中，如果塑性原料低于15%，则坯料在300kg/cm2压力下很难成型。
3、矾土或锻烧氧化铝碳化硅制品加入高铝原料，可提高制品的热稳定性，提高碳化硅制品的高温性能。其中矾土在制品中的配比为8-12%，氧化铝在制品中的配比为5-10%。
4、涂料为避免碳化硅制品在烧结过程中氧化，需喷涂一层保护粉，可采用配比为2-5%(占制品总体含量)的硅微粉(颗粒小于10μm)进行喷涂。
二、工艺制度1、工艺流程
图1是本发明的工艺流程图。
2、坯料制备(1)将碳化碳按粗、中、细分级筛选，做最宜颗粒配比。
(2)将配比好的碳化硅与矾土、部分粘土进行干混。
(3)事先将高岭土进行水化处理。
(4)将干混料与经过水化的高岭土进行湿混，制成坯料。
(5)最后进行坯料陈腐处理。
3、成型坯料在350kg/cm2压力下半干压成型。
4、烧成在燃烧值为7千大卡的7m3倒焰窑中烧成，燃料为煤，烧成时间32小时，其中保温10小时，止火温度为1450℃。
需要指出的是(1)坯料中的含水率也是一个重要工艺参数，太低成型困难，太高使产品显气孔率提高，一般以6～8%为宜。(2)涂层厚薄也应注意，太厚粘附力小，容易脱落;太薄减小保护力，使产品又易于氧化。(3)方型倒焰窑的火位不同，温度也各不一样，同窑产品，有的过烧，有的生烧，应严格控制烧成制度和保温时间。
采用粘土结合碳化硅耐火材料制成的窑具(即碳化硅窑具)是一种导热性能好、高温抗折性强的新型窑具材料。用碳化硅做成的窑具与目前通用的高铝质窑具比较，具有十分显著的优越性，现以10 1/2 时平盘匣钵为例1.能提高瓷产品质量，在国内陶瓷厂家试用表明，用碳化硅匣钵焙烧的瓷盘，颜色比高铝质匣钵焙烧的白度高。
2.可提高装载容量，碳化硅匣钵重量轻，机械强度大，与同尺寸的高铝质匣钵比较，装载量可提高80%，产量近翻一番。
3.降低烧成温度，缩短烧成时间，由于碳化硅导热优于高铝质，烧成同样产品可降低温度20℃，并能加快进车速度，两次可节能5%。
4.减少窑具损耗，降低窑具成本。以10 1/2 时匣钵计算，碳化硅匣钵每个16元，平均使用40次，每次消耗0.4元;高铝质匣钵每个3元，平均使用4次，每次消耗0.68元。以百万件计算，每年可节约资金20万元，以下类推，其社会效益和经济效益极大。
权利要求
1.粘土结合碳化硅耐火材料，主要组成材料为碳化硅(SiC)，其特征在于a、组成材料的配比为SiC…………60-75%结合土…………10-15%矾土…………8-12%氧化铝…………5-10%Si微粉…………2-5%(喷涂)b、碳化硅需符合如下技术条件SiC含量…………………大于98%Fe2O3含量…………………小于1%C含量…………………小于0.5%MgO含量…………………小于0.8%K2O+NaO含量……………痕迹C、碳化硅最宜粒度配比为粗∶中∶细=1∶0.2-0.4∶0.6-1d、结合土需符合如下技术条件SiO2含量…………………40-60%Al2O3含量…………………34-40%Fe2O3含量…………………小于1%CaO含量…………………小于0.5%K2O+NaO含量………………小于1%灼减………………………13-17%
2.按权利要求1所述的碳化硅耐火材料，其特征是对碳化硅材料，配料前需用水清洗和磁选去铁以及去掉碳化硅中的其它有害杂质。
3.按权利要求1或2所述的碳化硅耐火材料，其特征是坯料中的含水率一般以6-8%为宜。
4.按权利要求3所述的碳化硅耐火材料，其特征是坯料在350kg/cm2压力下半干压成型。
5.按权利要求3所述的碳化硅耐火材料，其特征是采用2-5%(占总体含量)的硅微粉(颗粒小于10μm)进行喷涂。
6.按权利要求5所述的碳化硅耐火材料，其特征是喷涂后的制品放在燃烧值为7千大卡的7m3倒焰窑中烧成，烧成时间为22小时，保温10小时，止火温度为1450℃。
全文摘要
粘土结合碳化硅耐火材料，主要用做陶瓷行业的装瓷窑具。其主要组成原料及配比是碳化硅为60～75％，结合土为10～15％，矾土为8～12％，氧化铝为5～10％，硅微粉为2～5％(用于喷涂)。用这种材料制作的窑具(即碳化硅窑具)能显著提高瓷产品质量，提高装载容量，降低烧成温度，缩短烧成时间，减少窑具损耗，降低窑具成本。
文档编号C04B35/56GK1099017SQ93111660
公开日1995年2月22日 申请日期1993年8月14日 优先权日1993年8月14日
发明者晏溶 申请人:湖南省新化县电子材料厂