[发明专利]一种氧化铬陶瓷材料及其制备方法以及一种氧化铬陶瓷材料烧结用保温装置

说明书

本发明属于陶瓷技术领域，本发明公开了一种氧化铬陶瓷材料及其制备方法以及一种氧化铬陶瓷材料烧结用保温装置，该制备方案包括以下步骤：取原料粉体混合后制成生坯，将所得生坯置于保温装置中，然后进行微波加热，烧结，保温，再冷却至室温，即得氧化铬陶瓷材料。该方法所用的保温装置利于氧化铬陶瓷制品的热聚集和快速升温，提高氧化铬陶瓷制品的成品率。另外，该方法所制备的氧化铬陶瓷致密无开裂，气孔率为7％～13％，耐压强度为200MPa～280MPa，烧结周期仅为120～280min，烧结时间短，烧结温度低，烧结气氛为空气气氛。整个技术方案工艺简单，操作方便，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及陶瓷技术领域，更具体的说是一种氧化铬陶瓷材料及其制备方法以及一种氧化铬陶瓷材料烧结用保温装置。

背景技术

致密氧化铬制品主要用于无碱玻纤池窑内衬，其具有优良的抗侵蚀、抗渗透性、较好的高温强度，可抵抗无碱玻璃液的冲刷和侵蚀，同时也具有优良的抗钠钙硅玻璃液侵蚀性能，可应用在一些钠钙硅玻璃熔窑的高侵蚀部位。

氧化铬是一种难以烧结的氧化物，在氧化气氛或高氧分压气氛下煅烧时，至少需1900℃以上的高温。其原因主要是Cr₂O₃在高氧分压下易氧化变价，变价后的铬氧化物，其蒸气压较高，易挥发，从而导致Cr₂O₃的烧结过程由体扩散转变成蒸发—凝聚的传质过程，此种传质通常引起Cr₂O₃的晶粒异常长大，不能有效的排除气孔，从而无法实现Cr₂O₃致密化烧结。由于纯氧化铬材料很难烧结，所以，在生产致密Cr₂O₃制品时，需要同时采取引入烧结助剂和营造低氧分压的烧成环境两种重要的技术措施，进而造成了现有的氧化铬制品烧结温度高，烧结工艺复杂且烧结气氛要求苛刻，导致大量资源浪费这一局面。

因此，如何提供一种烧结时间短，烧结温度低，且工艺简单，操作方便的烧结方法成为了本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种氧化铬陶瓷材料及其制备方法以及一种氧化铬陶瓷材料烧结用保温装置，此方法解决了现有氧化铬制品球烧结时间长、烧结温度高、气氛要求苛刻、能源消耗大等技术问题，该方法所用的保温装置利于氧化铬陶瓷制品的热聚集和快速升温，提高氧化铬陶瓷制品的成品率。整个技术方案工艺简单，操作方便，具有广阔的应用前景。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种氧化铬陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：

取原料粉体混合后制成生坯，将所得生坯置于保温装置中，然后进行微波加热，烧结，保温，再冷却至室温，即得氧化铬陶瓷材料。

作为优选，取原料粉体制成混合料，采用等静压(200MPa)成型制成生坯；

作为优选，混合料的原料为微米级，经造粒后为球形颗粒；

作为优选，微波加热前先进行预热，预热温度达到600℃；

作为优选，微波加热升温至反射功率稳定时，温度达到1000℃，反射功率稳定是指电流上下浮动范围在10μA以下；

作为优选，微波烧结温度为1300℃；

作为优选，原料粉体的质量百分比组分为：Cr₂O₃粉体98wt％，TiO₂和Y₂O₃的总量2wt％，且TiO₂:Y₂O₃＝1:1添加。