一種石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩鍋及其製備方法與流程
2023-04-24 12:38:06 1
本發明涉及坩堝技術領域,具體涉及一種石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝及其製備方法。
背景技術:
氧化鋯坩堝耐高溫,是熔煉貴金屬及合金的最優器皿,但由於氧化鋯熱導率只有2.09W/m·K,傳熱效率不高的同時,也極易在高頻爐的急冷急熱中破裂,不僅使得本身使用坩堝的成本增加,而且坩堝破裂後,會使得貴金屬和高溫合金的流失,造成浪費。
技術實現要素:
為解決現有技術存在的問題,本發明提供一種石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩鍋及其製備方法,能夠提高熱導率,延長坩堝使用壽命,降低熔煉成本。
為實現上述目的,本發明採用的技術方案為:
一種石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝,包括氧化鋯和石墨烯。
一種石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝的製備方法,包括以下步驟:
1)將氧化鋯和石墨烯按照質量配比98.5:1.5混合均勻,然後將混合物放入球磨機裡進行溼法球磨26小時,靜置2小時;
2)調節漿料的pH值在7~8,漿料溫度在45±1℃,倒入石膏模中注漿,等坯體從模具中脫落後,取出,自然乾燥100小時,修坯,然後放入爐中,待燒結;
3)燒結:在空氣中,6個小時從室溫升到1000℃,然後3個小時從1000℃升到1650~1750℃,保溫2個小時,即獲得石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝。
所述氧化鋯中含有8%的氧化鈣。
所述步驟1)中所述的溼法球磨是去離子水為球磨介質。
本發明的有益效果:
本發明提供了一種石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝及其製備方法,採用石墨烯與氧化鋯混合,得到的坩堝熱導率提升到了65W/m·K,增加了熱穩定性,使坩堝的使用壽命提高了5-6倍,降低了熔煉成本。
具體實施方式
為使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解,下面結合具體實施方式,進一步闡述本發明。
實施例1
一種石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝,包括氧化鋯和石墨烯。
一種石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝的製備方法,包括以下步驟:
1)將氧化鋯(含8%的氧化鈣)和石墨烯按照98.5:1.5的質量配比混合均勻,然後將混合物放入球磨機裡進行溼法球磨26小時,靜置2小時;
2)調節漿料的pH值在7~8,漿料溫度在45℃時,倒入石膏模中注漿,等坯體從模具中脫落後,取出,自然乾燥100小時,修坯,然後放入爐中,待燒結;
3)燒結:在空氣中,6個小時從室溫升到1000℃,然後3個小時從1000℃升到1680℃,保溫2個小時,即獲得石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝。
實施例2
一種石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝,包括氧化鋯和石墨烯。
一種石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝的製備方法,包括以下步驟:
1)將氧化鋯(含8%的氧化鈣)和石墨烯按照98.5:1.5的質量配比混合均勻,然後將混合物放入球磨機裡進行溼法球磨26小時,靜置2小時;
2)調節漿料的pH值在7~8,漿料溫度在45.5℃時,倒入石膏模中注漿,等坯體從模具中脫落後,取出,自然乾燥100小時,修坯,然後放入爐中,待燒結;
3)燒結:在空氣中,6個小時從室溫升到1000℃,然後3個小時從1000℃升到1700℃,保溫2個小時,即獲得石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝。
實施例3
一種石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝,包括氧化鋯和石墨烯。
一種石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝的製備方法,包括以下步驟:
1)將氧化鋯(含8%的氧化鈣)和石墨烯按照98.5:1.5的質量配比混合均勻,然後將混合物放入球磨機裡進行溼法球磨26小時,靜置2小時;
2)調節漿料的pH值在7~8,漿料溫度在44.8℃時,倒入石膏模中注漿,等坯體從模具中脫落後,取出,自然乾燥100小時,修坯,然後放入爐中,待燒結;
3)燒結:在空氣中,6個小時從室溫升到1000℃,然後3個小時從1000℃升到1730℃,保溫2個小時,即獲得石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝。
本具體實施方式得到的石墨烯改性氧化鋯陶瓷坩堝,熱導率提升到了65W/m·K,增加了熱穩定性,使坩堝的使用壽命提高了5-6倍,降低了熔煉成本。
以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解,本發明不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理,在不脫離本發明精神和範圍的前提下,本發明還會有各種變化和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。