一種剛玉-鈦酸鋁坩堝及其製備工藝的製作方法
2023-07-27 00:23:21 1
專利名稱：一種剛玉-鈦酸鋁坩堝及其製備工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種剛玉-鈦酸鋁坩堝及其製備工藝。
背景技術：
坩堝是用耐高溫的材料所制的器皿或熔化罐，按坩堝材質的不同，一般可以分為 石墨坩堝、石英坩堝、粘土坩堝、金屬坩堝和剛玉坩堝等幾類。石墨坩堝以結晶形天然石墨為主體原料，具有良好的熱導性和耐高溫性，在高溫 使用過程中，熱膨脹係數小，對急熱、急冷具有一定抗應變性能，對酸、鹼性溶液的抗腐蝕性 較強，具有優良的化學穩定性，但是在高溫氧化氣氛中容易被氧化；石英坩堝可在1450°C 以下使用，具有高純度、耐溫性強、尺寸大精度高、保溫性好、節約能源、質量穩定等優點，但 不能和HF接觸，高溫時極易和苛性鹼及鹼金屬的碳酸鹽作用，而且質脆易破；粘土坩堝是 以經過煅燒的硬質高嶺土為主要原料，通過澆注或搗打工藝製備而成的，具有較高的體積 密度和機械強度，可耐熱1350°C左右使用，適用於熔融酸性物質，一般不能用於鹼性物質 的熔融，以免腐蝕瓷坩堝，而且不能和氫氟酸接觸；金屬坩堝有鉬金坩堝、鎳坩堝等，鉬金 坩堝價格昂貴，一般只在精確分析測試中應用，鎳坩堝適用於熔融鹼性樣品，不適用於熔融 酸性樣品以及含硫的鹼性硫化物樣品；剛玉坩堝耐化學腐蝕性好，耐溫性好，長期使用在 Ieoo0C，短期i800°c，採用注漿成型工藝體積密度大，強度高，但抗熱震性能較差，容易炸 裂。另外還有採用鈦酸鋁為原料製備坩堝，鈦酸鋁不但具有熔點高(1860°C)，熱膨脹係數 低，抗熱衝擊性能良好等特點，而且還具有優異的抗渣性、耐侵蝕性、耐鹼和對多種金屬熔 液及玻璃液不浸潤的特性，是十分適合製備坩堝的原材料之一。
發明內容
本發明所要解決的問題就是提供一種耐化學腐蝕性好，耐溫性好，採用注漿成型 工藝體積密度大，強度高，具有優異的抗渣性、耐鹼性和對多種金屬熔液及玻璃液不浸潤的 特性，以及抗熱震性能優異的剛玉_鈦酸鋁坩堝及其製備工藝。為了解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案一種剛玉-鈦酸鋁坩堝，其特 徵在於所用原料以質量百分計為粒度不大於325目的鈦酸鋁20 25%，粒度不大於 325目的電熔剛玉粉65 70%，外加油酸0. 5%，外加石蠟4. 5 14. 5%。進一步的，所述鈦酸鋁為預合成的，鈦酸鋁中Al2TiO5W質量百分含量不小於 90%。另外本發明提供了一種剛玉-鈦酸鋁坩堝的製備工藝，其特徵在於包括以下步 驟1)將鈦酸鋁、電熔剛玉和油酸按配比球磨形成粉料；2)按質量比例要求將石蠟加熱融化後加入粉料攪拌均勻形成料漿，然後將料漿根 據產品尺寸要求壓注成坯體；3)將坯體埋入到吸附劑中以一定的升溫速度升到1000°C 1200°C，排掉坯體中
3的石蠟及有機物；4)清除坯體表面的吸附劑，在1550°C 1600°C溫度條件下燒制完成。進一步的，所述鈦酸鋁、電熔剛玉和油酸按配比球磨時間為40小時。進一步的，所述鈦酸鋁、電熔剛玉和油酸在球磨時的球料比為1 1。進一步的，所述吸附劑為Y-Al2O3。採用上述技術方案後，本發明具有如下優點耐化學腐蝕性好，耐溫性好，採用注 漿成型工藝體積密度大，強度高，具有優異的抗渣性、耐鹼性和對多種金屬熔液及玻璃液不 浸潤的特性，抗熱震性能優異。
具體實施例方式本發明提供了一種剛玉-鈦酸鋁坩堝，具有以下幾種實施例實施例一一種剛玉-鈦酸鋁坩堝，所用原料以質量百分計為粒度為325目的鈦酸鋁 20%，粒度為325目的電熔剛玉粉65%，外加油酸0. 5%，外加石蠟14.5%0實施例二一種剛玉-鈦酸鋁坩堝，所用原料以質量百分計為粒度為300目的鈦酸鋁 20%，粒度為290目的電熔剛玉粉:70%，外加油酸0. 5%，外加石蠟9. 5%.實施例三一種剛玉-鈦酸鋁坩堝，所用原料以質量百分計為粒度為260目的鈦酸鋁 25%，粒度為300目的電熔剛玉粉65%，外加油酸0. 5%，外加石蠟9. 5%.實施例四一種剛玉-鈦酸鋁坩堝，所用原料以質量百分計為粒度為180目的鈦酸鋁 25%，粒度為200目的電熔剛玉粉:70%，外加油酸0. 5%，外加石蠟4. 5%.實施例五一種剛玉-鈦酸鋁坩堝，所用原料以質量百分計為粒度為50目的鈦酸鋁22%， 粒度為110目的電熔剛玉粉66%，外加油酸0. 5%，外加石蠟11.5%0上述五個實施例中，所用鈦酸鋁的粒度不大於325目，電熔剛玉粉的粒度不大於 325目，其中鈦酸鋁為預合成的，鈦酸鋁中Al2TiO5W質量百分含量不小於90%。另外本發明提供了一種剛玉-鈦酸鋁坩堝的製備工藝，包括以下步驟1)將鈦酸鋁、電熔剛玉和油酸按配比球磨形成粉料；2)按質量比例要求將石蠟加熱融化後加入粉料攪拌均勻形成料漿，然後將料漿根 據產品尺寸要求壓注成坯體；3)將坯體埋入到吸附劑中以一定的升溫速度升到1000°C 1200°C，排掉坯體中 的石蠟及有機物；4)清除坯體表面的吸附劑，在1550°C 1600°C溫度條件下燒制完成。將鈦酸鋁、電熔剛玉和油酸按配比加到球磨機中球磨的時間為40小時，球料比為 1 1;另外料漿根據產品尺寸要求採用不同的模具壓注成型；還有用於吸附坯體中的石蠟 及有機物的吸附劑為Y-Al2O315最終得到的剛玉_鈦酸鋁坩堝的性能達到如下指標
本發明耐化學腐蝕性好，耐溫性好，採用注漿成型工藝體積密度大，強度高，具有 優異的抗渣性、耐鹼性和對多種金屬熔液及玻璃液不浸潤的特性，抗熱震性能優異。除上述 優選實施例外，本發明還有其他的實施方式，本領域技術人員可以根據本發明作出各種改 變和變形，只要不脫離本發明的精神，均應屬於本發明所附權利要求所定義的範圍。
權利要求
一種剛玉 鈦酸鋁坩堝，其特徵在於所用原料以質量百分計為粒度不大於325目的鈦酸鋁20～25％，粒度不大於325目的電熔剛玉粉65～70％，外加油酸0.5％，外加石蠟4.5～14.5％。
2.根據權利要求1所述的一種剛玉-鈦酸鋁坩堝，其特徵在於所述鈦酸鋁為預合成 的，鈦酸鋁中Al2TiO5的質量百分含量不小於90%。
3.一種剛玉-鈦酸鋁坩堝的製備工藝，其特徵在於包括以下步驟1)將鈦酸鋁、電熔剛玉和油酸按配比球磨形成粉料；2)按質量比例要求將石蠟加熱融化後加入粉料攪拌均勻形成料漿，然後將料漿根據產 品尺寸要求壓注成坯體；3)將坯體埋入到吸附劑中以一定的升溫速度升到1000°C 1200°C，排掉坯體中的石 蠟及有機物；4)清除坯體表面的吸附劑，在1550°C 1600°C溫度條件下燒制完成。
4.根據權利要求3所述的一種剛玉-鈦酸鋁坩堝的製備工藝，其特徵在於所述鈦酸 鋁、電熔剛玉和油酸按配比球磨時間為40小時。
5.根據權利要求3或4所述的一種剛玉-鈦酸鋁坩堝的製備工藝，其特徵在於所述 鈦酸鋁、電熔剛玉和油酸在球磨時的球料比為1 1。
6.根據權利要求3所述的一種剛玉-鈦酸鋁坩堝的製備工藝，其特徵在於所述吸附 劑為 Y-Al2O31全文摘要
本發明公開了一種剛玉-鈦酸鋁坩堝，所用原料以質量百分計為粒度不大於325目的鈦酸鋁20～25％，粒度不大於325目的電熔剛玉粉65～70％，外加油酸0.5％，外加石蠟4.5～14.5％。另外本發明提供了一種剛玉-鈦酸鋁坩堝的製備工藝。本發明耐化學腐蝕性好，耐溫性好，採用注漿成型工藝體積密度大，強度高，具有優異的抗渣性、耐鹼性和對多種金屬熔液及玻璃液不浸潤的特性，抗熱震性能優異。
文檔編號C04B35/622GK101891454SQ20101021129
公開日2010年11月24日 申請日期2010年6月25日 優先權日2010年6月25日
發明者夏衛平 申請人:夏衛平