本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种透气砖用高性能陶瓷板的制备方法。
背景技术：
钢包底吹氩透气砖是设置在钢包底部，用于向钢水中喷吹惰性气体来均匀钢水成分和温度的功能性元件。陶瓷板拼装式透气砖因其独特的性能备受炼钢厂的青睐。陶瓷板拼装式透气砖就是将若干个陶瓷板拼装在一起，然后置入透气砖本体，陶瓷板之间、陶瓷板和透气砖本体之间形成气体通道。陶瓷板性能的高低是制约透气砖寿命高低的关键因素。目前，透气砖用陶瓷板材质大都为刚玉莫来石质，其优点是抗热震性好，使用寿命稳定性高；缺点是气孔率较高(15-20％)，抗侵蚀性差，且不耐钢水冲刷。
针对上述透气砖用陶瓷板存在的问题，开发新技术、新工艺，并将其融合于传统透气砖用陶瓷板的制备工艺中，成为透气砖行业的一项重要课题。
技术实现要素：
本发明旨在克服现有技术缺陷，提供一种不仅抗热震性能好，使用寿命稳定性高，而且气孔率低，钢渣难以渗透，抗钢水冲刷能力强的高性能陶瓷板的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种透气砖用高性能陶瓷板的制备方法，其特征在于包括下列步骤：
①混料：首先，将15-60wt％的1-0mm刚玉，5-45wt％的1-0mm莫来石置入星式混碾机混练1-2分钟；然后，外加2-3wt％的丙烯酸改性有机硅树脂混练2-3分钟；最后，加入27-33wt％的325目刚玉，2-7wt％的2μm氧化铝微粉混练3-5分钟，制成均匀成型料；
②成型：将步骤①得到的均匀成型料置入陶瓷板模具，用500吨气压震动成型机压制成型，制成陶瓷板坯体。
③干燥：将步骤②得到的陶瓷板坯体置入干燥窑，于200～230℃干燥20～24小时；
④烧成：将经步骤③干燥好的陶瓷板置入高温窑炉，于1450～1650℃烧成，保温时间为4～6小时；
⑤真空-加压浸渍：首先将步骤④烧制好的陶瓷板于常温下置入真空-加压浸渍机，抽真空至90pa以下，然后注入液态聚碳硅烷对陶瓷板进行浸渍，最后加压，压力为1.0～1.3mpa，保压时间为0.5～2小时。
⑥真空热解：将步骤⑤得到的陶瓷板置于真空烧结炉，于1200～1260℃热处理3～5小时，使液态聚碳硅烷转化为抗热震性优异的β-sic；
⑦拣选及包装入库：对步骤⑥得到的陶瓷板进行拣选，平整度小于0.1mm的陶瓷板为合格品，合格品包装入库。
所述刚玉为板状刚玉、白刚玉、棕刚玉中的至少一种，板状刚玉和白刚玉化学组分的质量百分比为：al2o3≥99％、sio2≤0.2％、fe2o3≤0.1％、r2o≤0.4％，棕刚玉化学组分的质量百分比为：al2o3≥94％、sio2≤1.0％、fe2o3≤0.5％。
所述莫来石为电熔莫来石、烧结莫来石中的至少一种，其化学组分的质量百分比为：al2o3≥70％、sio2≤30％、fe2o3≤0.1％、r2o≤0.3％。
所述氧化铝微粉为α-氧化铝微粉，其化学组分的质量百分比为：al2o3≥99.3％、sio2≤0.1％、fe2o3≤0.1％、r2o≤0.3％。
所述丙烯酸改性有机硅树脂，固含：50±1％，粘度：15-40s。
所述液态聚碳硅烷，粘度为210mpa.s，陶瓷产率为70％。
与现有技术相比，本发明带来的有益效果为：结合剂丙烯酸改性有机硅树脂均匀分散于陶瓷板中，经高温烧成后转变为sio2，进而和al2o3反应生成莫来石结合相，这种均分散的莫来石结合相既提高了陶瓷板的结合强度和抗热震性，又提高了陶瓷板寿命的可靠性和均一性；陶瓷板中的液态聚碳硅烷经真空热解后转化为β-sic，不仅提高了陶瓷板的抗热震性，还降低了陶瓷板的气孔率，从而有效阻止钢渣的渗透，大幅提高陶瓷板的抗侵蚀性能和耐钢水冲刷性能。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，并非对其保护范围的限制。
实施例1
一种透气砖用高性能陶瓷板的制备方法，其特征在于包括下列步骤：
①混料：首先，将50wt％的1-0mm板状刚玉，15wt％的1-0mm电熔莫来石置入星式混碾机混练1.5分钟；然后，外加2.5wt％的丙烯酸改性有机硅树脂混练2.5分钟；最后，加入30wt％的325目板状刚玉，5wt％的2μmα-氧化铝微粉混练3分钟，制成均匀成型料；
②成型：将步骤①得到的均匀成型料置入陶瓷板模具，用500吨气压震动成型机压制成型，制成陶瓷板坯体。
③干燥：将步骤②得到的陶瓷板坯体置入干燥窑，于210℃干燥22小时；
④烧成：将经步骤③干燥好的陶瓷板置入高温窑炉，于1500℃烧成，保温时间为5小时；
⑤真空-加压浸渍：首先将步骤④烧制好的陶瓷板于常温下置入真空-加压浸渍机，抽真空至85pa，然后注入液态聚碳硅烷对陶瓷板进行浸渍，最后加压，压力为1.1mpa，保压时间为1小时。
⑥真空热解：将步骤⑤得到的陶瓷板置于真空烧结炉，于1200℃热处理3小时，使液态聚碳硅烷转化为抗热震性优异的β-sic；
⑦拣选及包装入库：对步骤⑥得到的陶瓷板进行拣选，平整度小于0.1mm的陶瓷板为合格品，合格品包装入库。
本实施例所制备的陶瓷板属于刚玉莫来石碳化硅复合材料，其主要物理性能是：密度为3.0-3.1g/cm3，显气孔率为7-8％，热震稳定性(1100℃，水冷)≥35次。
实施例2
一种透气砖用高性能陶瓷板的制备方法，其特征在于包括下列步骤：
①混料：首先，将45wt％的1-0mm白刚玉，20wt％的1-0mm烧结莫来石置入星式混碾机混练2分钟；然后，外加3wt％的丙烯酸改性有机硅树脂混练3分钟；最后，加入32wt％的325目白刚玉，3wt％的2μmα-氧化铝微粉混练5分钟，制成均匀成型料；
②成型：将步骤①得到的均匀成型料置入陶瓷板模具，用500吨气压震动成型机压制成型，制成陶瓷板坯体。
③干燥：将步骤②得到的陶瓷板坯体置入干燥窑，于220℃干燥23小时；
④烧成：将经步骤③干燥好的陶瓷板置入高温窑炉，于1550℃烧成，保温时间为6小时；
⑤真空-加压浸渍：首先将步骤④烧制好的陶瓷板于常温下置入真空-加压浸渍机，抽真空至80pa，然后注入液态聚碳硅烷对陶瓷板进行浸渍，最后加压，压力为1.2mpa，保压时间为1.5小时。
⑥真空热解：将步骤⑤得到的陶瓷板置于真空烧结炉，于1230℃热处理5小时，使液态聚碳硅烷转化为抗热震性优异的β-sic；
⑦拣选及包装入库：对步骤⑥得到的陶瓷板进行拣选，平整度小于0.1mm的陶瓷板为合格品，合格品包装入库。
本实施例所制备的陶瓷板属于刚玉莫来石碳化硅复合材料，其主要物理性能是：密度为2.95-3.05g/cm3，显气孔率为7-8％，热震稳定性(1100℃，水冷)≥32次。
实施例3
一种透气砖用高性能陶瓷板的制备方法，其特征在于包括下列步骤：
①混料：首先，将48wt％的1-0mm棕刚玉，19wt％的1-0mm烧结莫来石置入星式混碾机混练2分钟；然后，外加2.5wt％的丙烯酸改性有机硅树脂混练3分钟；最后，加入30wt％的325目板状刚玉，3wt％的2μmα-氧化铝微粉混练3分钟，制成均匀成型料；
②成型：将步骤①得到的均匀成型料置入陶瓷板模具，用500吨气压震动成型机压制成型，制成陶瓷板坯体。
③干燥：将步骤②得到的陶瓷板坯体置入干燥窑，于230℃干燥24小时；
④烧成：将经步骤③干燥好的陶瓷板置入高温窑炉，于1530℃烧成，保温时间为5小时；
⑤真空-加压浸渍：首先将步骤④烧制好的陶瓷板于常温下置入真空-加压浸渍机，抽真空至90pa，然后注入液态聚碳硅烷对陶瓷板进行浸渍，最后加压，压力为1.1mpa，保压时间为1小时。
⑥真空热解：将步骤⑤得到的陶瓷板置于真空烧结炉，于1250℃热处理5小时，使液态聚碳硅烷转化为抗热震性优异的β-sic；
⑦拣选及包装入库：对步骤⑥得到的陶瓷板进行拣选，平整度小于0.1mm的陶瓷板为合格品，合格品包装入库。
本实施例所制备的陶瓷板属于刚玉莫来石碳化硅复合材料，其主要物理性能是：密度为3.0-3.1g/cm3，显气孔率为7-8％，热震稳定性(1100℃，水冷)≥30次。
实施例4
一种透气砖用高性能陶瓷板的制备方法，其特征在于包括下列步骤：
①混料：首先，将30wt％的1-0mm板状刚玉，20wt％的1-0mm白刚玉，15wt％的1-0mm电熔莫来石置入星式混碾机混练2分钟；然后，外加3wt％的丙烯酸改性有机硅树脂混练3分钟；最后，加入20wt％的325目板状刚玉，10wt％的325目白刚玉，5wt％的2μmα-氧化铝微粉混练3分钟，制成均匀成型料；
②成型：将步骤①得到的均匀成型料置入陶瓷板模具，用500吨气压震动成型机压制成型，制成陶瓷板坯体。
③干燥：将步骤②得到的陶瓷板坯体置入干燥窑，于210℃干燥22小时；
④烧成：将经步骤③干燥好的陶瓷板置入高温窑炉，于1500℃烧成，保温时间为5小时；
⑤真空-加压浸渍：首先将步骤④烧制好的陶瓷板于常温下置入真空-加压浸渍机，抽真空至85pa，然后注入液态聚碳硅烷对陶瓷板进行浸渍，最后加压，压力为1.2mpa，保压时间为1小时。
⑥真空热解：将步骤⑤得到的陶瓷板置于真空烧结炉，于1230℃热处理5小时，使液态聚碳硅烷转化为抗热震性优异的β-sic；
⑦拣选及包装入库：对步骤⑥得到的陶瓷板进行拣选，平整度小于0.1mm的陶瓷板为合格品，合格品包装入库。
本实施例所制备的陶瓷板属于刚玉莫来石碳化硅复合材料，其主要物理性能是：密度为3.0-3.1g/cm3，显气孔率为7-8％，热震稳定性(1100℃，水冷)≥33次。