专利名称：一种利用微波高温推板窑烧成95陶瓷构件的方法
技术领域：
本发明涉及一种95陶瓷构件的烧成方法，具体涉及一种利用微波高温推板窑烧成95陶瓷构件的方法。
背景技术：
95陶瓷构件是指瓷件中的氧化铝成分含量在93-97%之间，所用的主要原料为工业用氧化铝(矿物组成主要为Q-Al2O3，呈白色粉状球体，为三方晶系)。95陶瓷构件具有机械强度高、硬度大、高频介电损耗小、高温绝缘电阻高、耐化学腐蚀和抗热震性较好等综合的优良性能，加上价格比氧化锆、氧化硅便宜，因此获得十分广泛的应用，销售额在精细陶瓷中占首位，国内生产企业达数百家之多。然而一般95陶瓷构件的烧成温度高达1650-1700°C，煤、电、气、油窑炉损耗特别大，且能耗高，显著了增加了生产成本，又由于普通窑炉加热方式为热传导，造成瓷件受热不均而变形，更限制了它的大范围生产。微波烧成技术经过几十年的发展，它具有常规技术无法比拟的优点。当高温电磁波穿透至材料内部后能引起材料(作为电介质)内部自由或者束缚电荷(隅极子、离子和电子等)的反复激化和剧烈运动，在分子间产生碰撞、摩擦和内耗，将微波能转变为热能，从而产生高温,达到烧成的目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种瓷件受热均匀不变形、能耗低、效率高的利用微波高温推板窑烧成95陶瓷构件的方法。为了解决上述技术问题，本发明提供的微波烧成工业化生产95陶瓷构件的方法，步骤以下:(I)、将工业用Al2O3经微波高温窑1390°C 1410°C煅烧，促使不稳定的晶型向稳定的a -Al2O3晶型转变，所得目标物A ；(2)将目标物Α、氧化钙、氧化镁、三氧化二铁按0.95:0.01-0.05:0.03-0.04:0.0
2-0.04的质量比混合均匀，混合时加入质量比为0.4%的油酸，油酸为助磨剂,得到混合物B ；(3)、将所得混合物B过100目筛，以石蜡为结合剂，在真空桶内进行料浆真空处理:石蜡经过95°C 105°C的温度熔化后过80目筛，称量后倒入和蜡桶内，设定温度为85°C 95°C，按比例称取混合物B，蜡:混合物B的质量比为12:90 110，充分混合搅拌Ih 3h后，转入真空桶内进行料浆真空处理，压力真空表指示值为-0.1OMpa -0.06MPa,时间为3h 5h，所得混合物C ；
(4)、将所得混合物C热压铸法成型，成型压力为0.3MPa 0.4MPa，成型后为半成品D ；(5)、将所得半成品D放置于非金属器皿内进入微波高温窑内，以每分钟0.8°C
1.2°C的速率升温至290°C 310°C，以每分钟2°C 5°C的速率升温至590°C 610°C，并在此温度保持30min 60min,进行低温排胶；(6)、排胶完毕后进行高温烧成阶段，以每分钟5°C 10°C的速率升温至1650°C 1700°C，并在此温度保持20min 40min，妈制备出95陶瓷构件。所述的微波高温窑为微波高温推板窑。上述步骤(2)中将目标物A、氧化钙、氧化镁、三氧化二铁在混料机或球磨机中混合均匀。上述步骤(5)中所述 的非金属器皿为坩埚为95瓷坩埚或99瓷坩埚。采用上述技术方案的利用微波高温推板窑烧成95陶瓷构件的方法，包括材料快速升温及保温过程，在空气气氛下，使用含一定数量微波源的微波推板窑对材料进行加热烧成，通过控制窑炉温度和烧成时间，完成对材料的微波烧成，造成瓷件受热均匀而不变形，通过微波技术完成对95陶瓷构件的快速烧成，显著降低了能耗、提高了效率。综上所述，本发明是一种瓷件受热均匀不变形、能耗低、效率高的利用微波高温推板窑烧成95陶瓷构件的方法。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明。实施例1:一种微波烧成工业化生产95陶瓷构件的方法，具体实施包括以下步骤:(1)将工业用Al2O3经微波高温推板窑1400°C煅烧，促使不稳定的晶型向稳定的a -Al2O3晶型转变，所得目标物A ;(2)将目标物Α、氧化钙、氧化镁、三氧化二铁按0.95:0.03:0.03:0.03的质量比在混料机或球磨机中混合均匀，混合时加入质量比为0.4%的油酸，油酸为助磨剂，得到混合物B ;(3)将所得混合物B过100目筛，以石蜡为结合剂，在真空桶内进行料浆真空处理。石蜡经过100°C的温度熔化后过80目筛，称量后倒入和蜡桶内，设定温度为90°C，同时按比例称取混合物B，蜡:混合物B的质量比为12:100，充分混合搅拌2h后，转入真空桶内进行料浆真空处理，压力真空表指示值为-0.06MPa,时间为4h，所得混合物C ；(4)将所得混合物C热压铸法成型，成型压力为0.3MPa，成型后为半成品D ；(5)将所得半成品D放置于95瓷坩埚内进入微波高温推板窑内，以每分钟1°C的速率升温至300°C，以每分钟2°C的速率升温至600°C，并在此温度保持30min，进行低温排胶；(6)排胶完毕后进行高温烧成阶段，以每分钟5°C的速率升温至1650°C，并在此温度保持40min，即制备出95陶瓷构件。产品性能检测:1、按本方法制得的95陶瓷构件其体积密度按GB2413测试，大于3.72g/cm3 ;HRA洛氏硬度约为80 ;切片显数其晶体平均粒度约为6um;2、按本方法制得的95陶瓷构件其抗弯强度按GB/T5533方法测试，大于等于320MPa ;抗压强度按GB/T5593方法测试，大于等于2000MPa ；3、按本方法制得的95陶瓷构件其导热系数GB5593方法测试，大于等于24W/m -K,膨胀系数按GB5594.3方法测试，在7.6-8.0之间；4、按本方法制得的95陶瓷构件其介电强度按GB775.2方法测试，大于等于18ac/kV/mm ;介电常数按GB5597方法测试，在9-10之间；介电损耗按GB5594.4方法测试，小于等于 2.4Χ1(Γ4 ；5、按本方法制得的95陶瓷构件其体阻比按GB5594.5方法测试，在25°C、500°C、1000°C三个温度下分别大于等于1014、109、IO60实施例2:一种微波烧成工业化生产95陶瓷构件的方法，具体实施包括以下步骤:(I)将工业用Al2O3经微波高温推板窑1390°C煅烧，促使不稳定的晶型向稳定的a -Al2O3晶型转变，所得目标物A ;(2)将目标物Α、氧化钙、氧化镁、三氧化二铁按0.95:0.01:0.03:0.02的质量比在
混料机或球磨机中混合均匀，混合时加入质量比为0.4%的油酸，油酸为助磨剂，得到混合物B ; (3)将所得混合物B过100目筛，以石蜡为结合剂，在真空桶内进行料浆真空处理。石蜡经过95°C的温度熔化后过80目筛，称量后倒入和蜡桶内，设定温度为85°C，同时按比例称取混合物B，蜡:混合物B的质量比为12:90，充分混合搅拌Ih后，转入真空桶内进行料浆真空处理，压力真空表指示值为-0.0SMPa,时间为3h，所得混合物C ；(4)将所得混合物C热压铸法成型，成型压力为0.4MPa，成型后为半成品D ；(5)将所得半成品D放置于99瓷坩埚内进入微波高温推板窑内，以每分钟0.8°C的速率升温至290°C，以每分钟3°C的速率升温至590°C，并在此温度保持40min，进行低温排胶；(6)排胶完毕后进行高温烧成阶段，以每分钟8°C的速率升温至1680°C，并在此温度保持30min，即制备出95陶瓷构件。产品性能检测:1、按本方法制得的95陶瓷构件其体积密度按GB2413测试，大于3.72g/cm3 ;HRA洛氏硬度约为80 ;切片显数其晶体平均粒度约为6um;2、按本方法制得的95陶瓷构件其抗弯强度按GB/T5533方法测试，大于等于320MPa ;抗压强度按GB/T5593方法测试，大于等于2000MPa ；3、按本方法制得的95陶瓷构件其导热系数GB5593方法测试，大于等于24W/m -K,膨胀系数按GB5594.3方法测试，在7.6-8.0之间；4、按本方法制得的95陶瓷构件其介电强度按GB775.2方法测试，大于等于18ac/kV/mm ;介电常数按GB5597方法测试，在9-10之间；介电损耗按GB5594.4方法测试，小于等于 2.4Χ1(Γ4 ；5、按本方法制得的95陶瓷构件其体阻比按GB5594.5方法测试，在25°C、500°C、1000°C三个温度下分别大于等于1014、109、IO60实施例3:一种微波烧成工业化生产95陶瓷构件的方法，具体实施包括以下步骤:(I)将工业用Al2O3经微波高温推板窑1410°C煅烧，促使不稳定的晶型向稳定的a -Al2O3晶型转变，所得目标物A ;
(2)将目标物A、氧化钙、氧化镁、三氧化二铁按0.95:0.05:0.04:0.04的质量比在混料机或球磨机中混合均匀，混合时加入质量比为0.4%的油酸，油酸为助磨剂，得到混合物B ;(3)将所得混合物B过100目筛，以石蜡为结合剂，在真空桶内进行料浆真空处理。石蜡经过105°C的温度熔化后过80目筛，称量后倒入和蜡桶内，设定温度为95°C，同时按比例称取混合物B，蜡:混合物B的质量比为12:110，充分混合搅拌3h后，转入真空桶内进行料浆真空处理，压力真空表指示值为-0.1OMPa,时间为5h，所得混合物C ；(4)将所得混合物C热压铸法成型，成型压力为0.4MPa，成型后为半成品D ；(5)将所得半成品D放置于95瓷坩埚内进入微波高温推板窑内，以每分钟1.2V的速率升温至310°C，以每分钟5°C的速率升温至610°C，并在此温度保持60min，进行低温排胶；(6)排胶完毕后之间进行高温烧成阶段，以每分钟10°C的速率升温至1700°C，并在此温度保持20min，即制备出95陶瓷构件。产品性能检测:1、按本方法制得的95陶瓷构件其体积密度按GB2413测试，大于3.72g/cm3 ;HRA洛氏硬度约为80 ;切片显数其晶体平均粒度约为6um;2、按本方法制得的95陶瓷构件其抗弯强度按GB/T5533方法测试，大于等于320MPa ;抗压强度按GB/T5593方法测试，大于等于2000MPa ；3、按本方法制得的95陶瓷构件其导热系数GB5593方法测试，大于等于24W/m -K,膨胀系数按GB5594 .3方法测试，在7.6-8.0之间；4、按本方法制得的95陶瓷构件其介电强度按GB775.2方法测试，大于等于18ac/kV/mm ;介电常数按GB5597方法测试，在9-10之间；介电损耗按GB5594.4方法测试，小于等于 2.4Χ1(Γ4 ；5、按本方法制得的95陶瓷构件其体阻比按GB5594.5方法测试，在25°C、500°C、1000°C三个温度下分别大于等于1014、109、IO60
权利要求
1.一种微波烧成工业化生产95陶瓷构件的方法，其特征是:步骤以下: (1)、将工业用Al2O3经微波高温窑1390°C 1410°C煅烧，促使不稳定的晶型向稳定的a -Al2O3晶型转变，所得目标物A ; (2)将目标物Α、氧化钙、氧化镁、三氧化二铁按0.95:0.01-0.05:0.03-0.04:0.02-0.04的质量比混合均匀，混合时加入质量比为0.4%的油酸，油酸为助磨剂，得到混合物B ； (3)、将所得混合物B过100目筛，以石蜡为结合剂，在真空桶内进行料浆真空处理:石蜡经过95°C 105°C的温度熔化后过80目筛，称量后倒入和蜡桶内，设定温度为85°C 95°C，按比例称取混合物B，蜡:混合物B的质量比为12:90 110，充分混合搅拌Ih 3h后，转入真空桶内进行料浆真空处理，压力真空表指示值为-0.1OMpa -0.06MPa,时间为3h 5h，所得混合物C ； (4)、将所得混合物C热压铸法成型，成型压力为0.3MPa 0.4MPa，成型后为半成品D ； (5)、将所得半成品D放置于非金属器皿内进入微波高温窑内，以每分钟0.8°C 1.2V的速率升温至290°C 310°C，以每分钟2°C 5°C的速率升温至590°C 610°C，并在此温度保持30min 60min,进行低温排胶； (6)、排胶完毕后进行高温烧成阶段，以每分钟5°C 10°C的速率升温至1650°C 1700°C，并在此温度保持20min 40min，妈制备出95陶瓷构件。
2.根据权利要求1所述的微波烧成工业化生产95陶瓷构件的方法，其特征是:上述步骤(2)中将目标物A、氧化钙、氧化镁、三氧化二铁在混料机或球磨机中混合均匀。
3.根据权利要求1或2所述的微波烧成工业化生产95陶瓷构件的方法，其特征是:所述的微波高温窑为微波高温推板窑。
4.根据权利要求1或2所述的微波烧成工业化生产95陶瓷构件的方法，其特征是:上述步骤(5)中所述的非金属器皿为坩埚为95瓷坩埚或99瓷坩埚。
全文摘要
本发明公开了一种微波烧成工业化生产95陶瓷构件的方法，此方法包括材料快速升温及保温过程。在空气气氛下，使用含一定数量微波源的微波推板窑对材料进行加热烧成，通过控制窑炉温度和烧成时间，完成对材料的微波烧成。本发明通过微波技术完成对95陶瓷构件的快速烧成，显著降低了能耗、提高了效率。
文档编号C04B35/10GK103102144SQ20131004085
公开日2013年5月15日 申请日期2013年2月1日 优先权日2013年2月1日
发明者徐助要, 邓贱牛, 蒋锋, 罗军胜 申请人:湖南省中晟热能科技有限公司