本发明涉及日用陶瓷领域，更具体地，涉及一种碳化硅陶瓷汤勺吊烧棒及其制备方法。
背景技术：
随着技术进步，日用陶瓷窑具快速发展，汤勺吊烧棒从氧化铝材质逐渐被节能且长寿命的反应烧结碳化硅吊烧棒代替。该碳化硅陶瓷汤勺吊烧棒有着广泛的市场，每年仅潮州市场需求量在200万支左右。
但是，在反应烧结碳化硅吊烧棒生产过程中，由于渗硅过剩造成碳化硅吊烧棒互相粘接，导致分开较困难，成品率极低。而有的厂家采用碱洗等会造成环境污染，且产品在碱洗过程中与碱反应程度不一，造成碳化硅吊烧棒质量不稳定，成本高。近年国内有一两家生产厂家尝试无压烧结碳化硅挤出成型，通过加入大量有机粘结剂，润滑剂等防止坯体开裂，该方法需要泥料反复挤出陈腐，耗费时间，另外坯体在干燥过程中极易变形，需要V型槽等定型装置严格控制，且切坯、整形耗费大量人工，效率低下，基本上处于间歇生产阶段，不能满足市场需求。
因此，急需开发一种质量稳定且可大规模生产的碳化硅陶瓷汤勺吊烧棒。
技术实现要素：
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种碳化硅陶瓷汤勺吊烧棒及其制备方法。
本发明提供了一种碳化硅陶瓷汤勺吊烧棒，包括以下重量份的组分：碳化硅粉70-80份、水溶性酚醛树脂2-15份和铝粉0.5-5份。
上述技术方案中，将碳化硅粉、水溶性酚醛树脂和铝粉这三种组分合理配比，可有效提高产品的性能，达到强度高、质量稳定的要求，同时无需添加太多助剂，降低生产成本。
优选地，所述碳化硅粉为亚微米级，100nm-1μm；所述铝粉为纳米级。
优选地，所述碳化硅陶瓷汤勺吊烧棒，包括以下重量份的组分：碳化硅粉70-80份、水溶性酚醛树脂2-15份、铝粉0.5-5份、分散剂0.3-2份、改性剂1-3份、粘结剂2-8份和消泡剂0.1-1份。
优选地，所述分散剂为武汉美琪林新材料有限公司生产的MQ-5088、MQ-301、MQ-568中的一种或多种。
优选地，所述改性剂为武汉美琪林新材料有限公司生产的MQ-105、MQ-9002、MQ-64中的一种或多种。
优选地，所述粘结剂为武汉美琪林新材料有限公司生产的MQ-35和/或MQ-206。
作为本发明的一个优选方案，所述碳化硅陶瓷汤勺吊烧棒，包括以下重量份的组分：70-80份亚微米碳化硅粉、2-15份水溶性酚醛树脂MQ-8022、0.5-5份纳米铝粉、0.3-2份分散剂MQ-301、1-3份改性剂MQ-105、2-8份粘结剂MQ-206和0.1-1份消泡剂MQ-1002。
其中，水溶性酚醛树脂MQ-8022和消泡剂MQ-1002也由武汉美琪林新材料有限公司生产。
上述技术方案中，通过大量实验发现，将特定的上述组分进行配伍后，制得的碳化硅陶瓷汤勺吊烧棒性能更优，抗弯强度、硬度、耐磨性等方面均能满足客户需求，质量稳定。
进一步优选地，所述碳化硅陶瓷汤勺吊烧棒，包括以下重量份的组分：75-80份亚微米碳化硅粉、10-13份水溶性酚醛树脂MQ-8022、1-3份纳米铝粉、1-2份分散剂MQ-301、1.5-2.5份改性剂MQ-105、6-8份粘结剂MQ-206和0.1-0.4份消泡剂MQ-1002。
本发明还提供上述碳化硅陶瓷汤勺吊烧棒的制备方法，包括以下步骤：先将各组分混合进行湿法球磨，然后喷雾造粒，再压制成型，最后进行真空烧结。
作为优选方案，所述制备方法具体包括以下步骤：
(1)向球磨机中加入去离子水和碳化硅研磨球，继续加入分散剂、改性剂、铝粉和水溶性酚醛树脂，球磨10-30min，再加入粘结剂和碳化硅粉，球磨20-48h，过滤，加入消泡剂，其中去离子水的加入量为物料的65-75wt％，球料比为1:1.2-1.5；
其中球料比指碳化硅研磨球与物料分散剂、改性剂、铝粉、水溶性酚醛树脂、粘结剂和碳化硅粉总和的质量比；
(2)将步骤(1)得到的混合料进行喷雾造粒；
(3)将步骤(2)得到的造粒粉按质量比加入0.5-1.5％的脱模剂混合均匀，然后利用模具压制成型；
(4)在真空环境下进行烧结，先按2-3℃/min升温至2100-2200℃，然后保温1-2h，即得。
本发明提供的碳化硅陶瓷汤勺吊烧棒主要组分为碳化硅粉、水溶性酚醛树脂和铝粉，将这三种组分合理配比，可有效提高产品的性能，达到强度高、质量稳定的要求，同时无需添加太多助剂，降低生产成本。本发明的制备方法简单、效率高，产品质量可控，可高速生产直径为2.4-3毫米，长度分别为135、140、145、150毫米的四种市场通用规格的汤勺吊烧棒，完全能满足市场需求。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
以下实施例中，所用试剂均为市售购得，其中编号为MQ-开头的试剂均由武汉美琪林新材料有限公司提供。
实施例1
本实施例提供一种碳化硅陶瓷汤勺吊烧棒，由以下重量配比的组分制得：80kg亚微米碳化硅粉、12kg水溶性酚醛树脂MQ-8022、1.6kg纳米铝粉、1.6kg分散剂MQ-301、2kg改性剂MQ-105、6.4kg粘结剂MQ-206和0.2kg消泡剂MQ-1002。
本实施例还提供上述碳化硅陶瓷汤勺吊烧棒的制备方法，包括以下步骤：
(1)向球磨机中加入76kg去离子水和80kg碳化硅研磨球，然后加入1.6kg分散剂MQ-301、2kg改性剂MQ-105、1.6kg纳米铝粉和12kg水溶性酚醛树脂MQ-8022，球磨30min，再加入6.4kg粘结剂MQ-206和80kg亚微米碳化硅粉，继续球磨24h，之后过滤分离研磨球，在所得浆料中加入0.2kg消泡剂MQ-1002排除气泡；
(2)将步骤(1)所得混合料进行离心喷雾造粒；
(3)将步骤(2)得到的造粒粉按质量比加入1％脱模剂MQ-1022，混合均匀，采用30吨自动液压机进行压制成型，模具设计为一出三，每个模具槽宽为3.4mm，长度为160mm，上下冲头为半弧形，弧度直径为3.3mm，每分钟压制5次，出15支小棒坯体；
(4)坯体干燥后，放入真空脱脂烧结一体炉中，按3℃/min升至2150℃并保温1.5h，制得直径2.8mm，长135mm的碳化硅陶瓷汤勺吊烧棒，能承重1000克以上，远超客户要求200克标准。
实施例2
本实施例提供一种碳化硅陶瓷汤勺吊烧棒，由以下重量配比的组分制得：75kg亚微米碳化硅粉、10kg水溶性酚醛树脂MQ-8022、1kg纳米铝粉、1kg分散剂MQ-301、2kg改性剂MQ-105、6kg粘结剂MQ-206和0.1kg消泡剂MQ-1002。
本实施例还提供上述碳化硅陶瓷汤勺吊烧棒的制备方法，包括以下步骤：
(1)向球磨机中加入70kg去离子水和75kg碳化硅研磨球，然后加入1kg分散剂MQ-301、2kg改性剂MQ-105、1kg纳米铝粉和10kg水溶性酚醛树脂MQ-8022，球磨30min，再加入6kg粘结剂MQ-206和75kg亚微米碳化硅粉，继续球磨20h，之后过滤分离研磨球，在所得浆料中加入0.1kg消泡剂MQ-1002排除气泡；
(2)将步骤(1)所得混合料进行离心喷雾造粒；
(3)将步骤(2)得到的造粒粉按质量比加入0.8％脱模剂MQ-1022，混合均匀，采用30吨自动液压机进行压制成型，模具设计为一出三，每个模具槽宽为3.4mm，长度为160mm，上下冲头为半弧形，弧度直径为3.3mm，每分钟压制5次，出15支小棒坯体；
(4)坯体干燥后，放入真空脱脂烧结一体炉中，按3℃/min升至2100℃并保温2h，制得直径2.8mm，长135mm的碳化硅陶瓷汤勺吊烧棒，承重940克以上。
实施例3
本实施例提供一种碳化硅陶瓷汤勺吊烧棒，由以下重量配比的组分制得：70kg亚微米碳化硅粉、12kg水溶性酚醛树脂MQ-8022、2kg纳米铝粉、1.5kg分散剂MQ-5088、1.5kg改性剂MQ-9002、8kg粘结剂MQ-206和0.2kg消泡剂MQ-1002。
本实施例还提供上述碳化硅陶瓷汤勺吊烧棒的制备方法，包括以下步骤：
(1)向球磨机中加入70kg去离子水和75kg碳化硅研磨球，然后加入1.5kg分散剂MQ-5088、1.5kg改性剂MQ-9002、2kg纳米铝粉和12kg水溶性酚醛树脂MQ-8022，球磨30min，再加入8kg粘结剂MQ-206和70kg亚微米碳化硅粉，继续球磨24h，之后过滤分离研磨球，在所得浆料中加入0.2kg消泡剂MQ-1002排除气泡；
(2)将步骤(1)所得混合料进行离心喷雾造粒；
(3)将步骤(2)得到的造粒粉按质量比加入1％脱模剂MQ-1022，混合均匀，采用30吨自动液压机进行压制成型，模具设计为一出三，每个模具槽宽为3.4mm，长度为160mm，上下冲头为半弧形，弧度直径为3.3mm，每分钟压制5次，出15支小棒坯体；
(4)坯体干燥后，放入真空脱脂烧结一体炉中，按3℃/min升至2150℃并保温1.5h，制得直径2.8mm，长135mm的碳化硅陶瓷汤勺吊烧棒，承重880克以上。
实施例4
本实施例提供一种碳化硅陶瓷汤勺吊烧棒，由以下重量配比的组分制得：80kg碳化硅微粉、15kg水溶性酚醛树脂MQ-8022、3kg微米级铝粉、2kg分散剂MQ-301、2kg改性剂MQ-105和8kg粘结剂MQ-35。
本实施例还提供上述碳化硅陶瓷汤勺吊烧棒的制备方法，包括以下步骤：
(1)向球磨机中加入75kg去离子水和90kg碳化硅研磨球，然后加入2kg分散剂MQ-301、2kg改性剂MQ-105、3kg微米级铝粉和15kg水溶性酚醛树脂MQ-8022，球磨30min，再加入8kg粘结剂MQ-35和80kg碳化硅微粉，继续球磨30h，之后过滤分离研磨球；
(2)将步骤(1)所得混合料进行离心喷雾造粒；
(3)将步骤(2)得到的造粒粉按质量比加入1％脱模剂MQ-1022，混合均匀，采用30吨自动液压机进行压制成型，模具设计为一出三，每个模具槽宽为3.4mm，长度为160mm，上下冲头为半弧形，弧度直径为3.3mm，每分钟压制5次，出15支小棒坯体；
(4)坯体干燥后，放入真空脱脂烧结一体炉中，按2.5℃/min升至2150℃并保温1.5h，制得直径2.8mm，长135mm的碳化硅陶瓷汤勺吊烧棒，承重800克以上。
对比例1
本对比例提供一种碳化硅陶瓷汤勺吊烧棒，由以下重量配比的组分制得：80kg亚微米碳化硅粉、12kg水溶性酚醛树脂MQ-8022、2kg微米碳化硼粉、2kg分散剂MQ-5088、2kg改性剂MQ-105、6.4kg粘结剂MQ-206和0.2kg消泡剂MQ-1002。
其制备方法包括以下步骤：
(1)向球磨机中加入76kg去离子水和80kg碳化硅研磨球，然后加入2kg分散剂MQ-5088、2kg改性剂MQ-105、2kg微米碳化硼粉和12kg水溶性酚醛树脂MQ-8022，球磨30min，再加入6.4kg粘结剂MQ-206和80kg亚微米碳化硅粉，继续球磨24h，之后过滤分离研磨球，在所得浆料中加入0.2kg消泡剂MQ-1002排除气泡；
(2)-(4)同实施例1，制得的碳化硅陶瓷汤勺吊烧棒承重约500克。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。