[发明专利]增韧氧化铝陶瓷隔热片其制备工艺及其在挤压筒中的应用

说明书

技术领域：

本发明涉及挤压机配件技术领域，具体地讲是增韧氧化铝陶瓷隔热片其制备工艺及其在挤压筒中的应用，主要用于3.6万吨垂直挤压机。

背景技术：

3.6万吨垂直挤压机是生产大口径无缝钢管的设备，其中挤压筒是挤压无缝钢管过程中最重要的热挤压部件，在工作过程中，不仅要承担巨大的挤压应力，而且还要承受800℃左右的高温作用，工作环境极其恶劣。所以，挤压筒的设计、选材和加工制造尤为重要。

挤压筒总体上是由内钢套1、外钢套2组成，如图1所示。内钢套1和外钢套2之间采用过盈配合，以增加抵御内部挤压应力的作用。有限元计算结果表明：由于挤压筒是在高温下工作，所以钢的强度会有一定的下降，加上过盈配合增加的压应力也不能完全保证挤压过程的安全性。为此，提出了在外钢套上缠绕钢丝4的办法来进一步增加压应力的方案。冷态下，计算结果表明其强度完全达到安全标准；但是由于缠绕钢丝4直接与外钢套2接触，所以内部热量很快传递给缠绕钢丝4，导致缠绕钢丝4强度急剧下降，大大降低了挤压筒使用的可靠性。

发明内容：

本发明的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种增韧氧化铝陶瓷隔热片。

本发明的另一目的是提供增韧氧化铝陶瓷隔热片的制备工艺。

本发明的再一目的是提供增韧氧化铝陶瓷隔热片的用途。

本发明主要解决现有的挤压机的挤压筒使用可靠性低的问题。

本发明的技术方案是：一种增韧氧化铝陶瓷隔热片，其特殊之处在于，由氧化铝粉和钇稳定四方相氧化锆粉及辅料组分配制而成；氧化铝粉和钇稳定四方相氧化锆粉分别占主要组分总重量的百分配比为：Al₂O₃ 80%~90%、ZrO₂+Y₂O₃ 10%~20%。

进一步的，所述的辅料包括阿拉伯树胶、水、黏结剂和除泡剂。

进一步的，所述的阿拉伯树胶的量为主要组分氧化铝粉和钇稳定四方相氧化锆粉总重量的10%。

进一步的，所述的水的量为，阿拉伯树胶∶水为8%~10%。

本发明的增韧氧化铝陶瓷隔热片的制备工艺，其特殊之处在于，包括配料、混料、球磨、喷雾造粒、模压成型、烧结工序步骤，所述的配料、混料、球磨后粉料采用喷雾造粒法造粒；所述的模压成型工序压力为15~20MPa；所述的烧结工序温度为1650℃~1680℃，保温时间为2.5~3h。

本发明的增韧氧化铝陶瓷隔热片，拼接成隔热层，用于挤压机中挤压筒的外钢套和缠绕钢丝之间。

本发明所述的增韧氧化铝陶瓷隔热片，其中氧化铝粉料性能需达到如下标准：Al₂O₃含量≥99.5%，杂质含量≤0.5%，α相百分含量≥95%，真密度≥3.97g/cm³，平均粒径d50≤1μm；其中杂质含量中，SiO₂≤0.06%，Fe₂O₃≤0.03%，Na₂O≤0.03%。

本发明所述的一种增韧氧化铝陶瓷隔热片及其制备工艺与已有技术相比具有突出的实质性特点和显著优点如下：1、利用氧化铝和氧化锆陶瓷各自具有的性能，采用氧化铝和氧化锆陶瓷复合材料，获得两种材料综合性能的陶瓷隔热片；2、制备工艺中，混料后粉料采用喷雾造粒方法，其目的是用微细粉料配成的料浆经喷雾造粒后，变成有若干微细颗粒团聚在一块的球型小团聚体，具有优异的流动性，以改善粉末成型及烧结性能；3、陶瓷隔热片具有成本低、强度高、制备方法科学合理，简单易行，便于实施等特点，其显著特点在于可以承受高温高压等恶劣环境，并且隔热效果好，使用寿命长；4、大大提高了挤压筒使用的可靠性。

附图说明：

图1为现有的挤压筒结构示意图；

图２为本发明的挤压筒结构示意图；

图3为本发明实施例工艺流程框图。

图面说明：

1内钢套，2外缸套，3陶瓷隔热层，4缠绕钢丝。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明作进一步说明。