专利名称：一种改进的碳化硅薄板的制作方法
技术领域：
发明是对陶瓷、耐火行业煅烧用碳化硅质窑具的改进，尤其涉及一种搁烧产品的碳化硅薄板。
背景技术：
碳化硅质窑具因其优良的性能而被重视，如在陶瓷、耐火行业煅烧中作搁板、垫板、护套等被广泛利用。为对由SiC颗粒与微量金属氧化物结合带来的开裂、氧化、耐蠕变性的进一步改善，中国专利95103594公开了一种在4mm以下SiC颗粒中添加0.01-0.7％的V2O5、0.01-0.7％的CaO和0.01-5％的粘土组成的碳化硅质窑具。该发明为达到均衡改善上述特性，除需严格采用上述配方，还需通过控制烧成产品特定参数才能有效保证均衡改善上述特性，如用X射线衍射通过粉末法分别测定及控制表层部分和中心部分生成的方英石和SiC差异，使之满足比值大于20％以上条件，并使烧成产品的常温抗弯强度为1400℃时的抗弯强度的±20％范围内。然而控制烧成产品形成特定性能，又是通过700-1100℃缓慢升温经10小时以上过煅烧和1300-1500℃经2-10小时连续煅烧实现。然而此方法在实际制造烧成中，不仅工艺复杂，而且要达到上述指标要求难度较大，并对烧成窑炉及相应检测装备要求较高。另外，该发明中由于使用CaO，使得烧成时会有低熔物产生，导致在使用中易产生开裂及高温抗弯强度下降；此外该发明通过加入粘土增塑剂促进成型，但它的引入不仅会导入杂质，使高温性能变差，导致制品高温抗弯曲性能(高温荷重)下降，在高温例如1500℃以上使用容易变形，而且还会导致传热性能下降，增加搁烧能源消耗。再就是，使用CaO和粘土均会导致制品耐急变性能下降。因此仍有值得改进的地方。
再就是现有的碳化硅棚板，其径向和轴向设置的防胀缝，为避免膨胀开裂延伸，通常在缝的末端开设有较缝隙大的多的圆形孔，然而较大圆孔的存在会使上层掉渣通过圆孔落在下层产品，造成对搁烧产品质量的损害。
本发明的另一目的在于提供一种可有效防止上层掉渣落入下层，影响下层搁烧产品的碳化硅薄板。
本发明第一目的实现，主要改进是采用一定量的SiC微粉代替易导致生成低熔物和造成高温抗折性能及耐急变性下降的CaO和粘土，不仅使本发明薄板能获得较好的抗氧化、高抗折、及良好的急变性(耐开裂)，而且烧成简单，不需特殊控制烧成物特定成份含量，及相应检测设备。具体说，本发明碳化硅薄板，其特征在于组成为90-99％(重量)3mm以下的SiC颗粒，1-10％的2μ-0SiC微粉，0.03-0.7％的V2O5。
本发明由于采用SiC微粉，微粉大的比表面积，不仅改善了成型时的塑性成型结合，有利于SiC颗粒制品的成型；而且在氧化焰烧成中较SiC颗粒更容易氧化与V2O5发生熔剂反应，形成牢固的同质结合相，高温结合性好，同时具有CaO和粘土作用，因而替代CaO和粘土，避免了使用CaO和粘土带来的缺陷。
本发明第二目的实现，主要改进是通过加长膨胀缝，提高耐急变性能，省略为防止膨胀开裂而在膨胀缝未端设置大圆孔，从而有效避免了上层掉渣落入下层搁烧产品影响质量。本发明碳化硅薄板膨胀缝可以较同规格薄板长13-25％。
本发明为有效阻止薄板在高温环境中表面氧化生成玻璃相，粘结被烧瓷件，在薄板搁置待烧产品表(正)面涂刷有防氧化的氧化铝涂层。
本发明由于采用碳化硅超微粉，替代易产生玻璃相的CaO和影响高温性能的粘土，不仅使得制品密度提高，克服了使用CaO和粘土所带来的不足，制品的抗氧化、耐开裂、高温抗折强度、耐急变性、耐蠕变性和承受高温性能都得到显著均衡提高，而且烧成简单，无需特殊控制烧成物化学成份，易烧结，时间短，能源消耗少。本发明制品SiC含量高，达94-98％，体积密度大，达2.68-2.75g/cm3，高温抗折强度高，1400℃时高温抗折达34-45MPa，使用温度高，最高使用温度可达1500℃，使用寿命长，在1380-1390℃环境中使用寿命达400次以上。同时高温抗折性能的提高，可使薄板防开裂的膨胀缝得以加长，膨胀缝的加长，又使薄板获得了更好的耐急变性和耐开裂性，有效消除了热膨胀，因而可省略膨胀缝末端防开裂延伸的大圆孔。薄板表面防氧化的氧化铝白色涂层，又为高温使用防氧化粘结搁烧产品提供了有效保证。本发明因使用SiC超微粉，成型坯体呈谈黄色，烧成制品转为黑色，涂刷防氧化涂层表层白色。
以下结合几个具体实施例，进一步说明本发明。
实施例按实施例配方(附表)，将各原料充分混和均匀，外加5-7％的水和0.1％的甲基纤维素(增加成型塑性)，经振动成型制成500×370×12mm的薄板，径向和轴向分别开有85和110mm的膨胀缝(同规格薄板膨胀缝分别长75和90mm)，干燥后在1500℃氧化焰中经6小时烧成，自然冷却。最后在搁置产品的表面涂刷98％氧化铝防氧化泥浆。
实施例配比表
权利要求
1.一种碳化硅薄板，其特征在于组成为90-99％(重量)3mm以下的SiC颗粒，1-10％的2μ-0SiC微粉，0.03-0.7％的V2O5。
2.根据权利要求1所述碳化硅薄板，其特征在于所说薄板SiC含量94—98％。
3.根据权利要求1所述碳化硅薄板，其特征在于所说薄板体积密度2.68-2.75g/cm3。
4.根据权利要求1所述碳化硅薄板，其特征在于所说薄板1400℃高温抗折强度为34-45MPa。
5.根据权利要求1、2、3或4所述碳化硅薄板，其特征在于所说薄板径向和轴向的膨胀缝较同规格薄板长13-25％。
6.根据权利要求5所述碳化硅薄板，其特征在于所说薄板搁置待烧产品表面有防氧化的氧化铝涂层。
全文摘要
本发明是对陶瓷、耐火行业煅烧用碳化硅质窑具的改进，尤其涉及一种搁烧产品的碳化硅薄板，其特征在于组成为90－99％(重量)3mm以下的SiC颗粒，1－10％的2μ－0 SiC微粉，0.03－0.7％的V
文档编号C04B35/565GK1445194SQ0311330
公开日2003年10月1日 申请日期2003年4月24日 优先权日2003年4月24日
发明者吴卓军, 吴燕宣 申请人:宜兴市东方窑炉材料有限公司