[发明专利]一种高光洁度、高抗热震性薄壁氧化锆坩埚的制备方法

权利要求书

1.一种高光洁度、高抗热震性薄壁氧化锆坩埚的制备方法，其特征在于：薄壁氧化锆坩埚以氧化钇全稳定氧化锆为主要原料，采用热压铸制备工艺，引入预制的长径比为2～3的多孔氧化锆陶瓷条进行补强增韧，然后称取氧化钇全稳定氧化锆细粉和多孔陶瓷条加入含有石蜡、蜂蜡和油酸的搅拌锅内搅拌均匀后得到石蜡料；石蜡料经困料后倒入真空热压铸机料桶内，真空状态下搅拌均匀后注入坩埚模具内，然后迅速将0℃冰水或液氮注入模具外套的空腔内使注入模具内的浆料迅速冷却凝固成坩埚坯体以防止多孔陶瓷条沉降，采用坩埚壁超薄化降低坩埚的热应力；多孔陶瓷条的孔隙率55～80%，材质是氧化钇含量13～17%的氧化锆。

2.如权利要求1所述的一种高光洁度、高抗热震性薄壁氧化锆坩埚的制备方法，其特征在于：所述多孔氧化锆陶瓷条的制备为：氧化钇稳定氧化锆细粉、核桃壳粉和水溶性羟丙基甲基纤维素粉混合并在混料机内混合均匀； 将混均匀的原料倒入捏合机内，加入一定量的水捏合混练25～30分钟；将混合好的物料困料24～36小时；将困好的泥料加入挤出机，挤出成型φ0.5～1.0mm的细泥条在80～150℃温度下干燥6～10小时；将干燥好的泥条坯体在900～1200℃保温10～25小时热处理后切成长径比2～3的多孔陶瓷条。

3.如权利要求1所述的一种高光洁度、高抗热震性薄壁氧化锆坩埚的制备方法，其特征在于：薄壁坩埚的制备： 称取石蜡、蜂蜡和油酸，放入带加热系统的搅拌锅内，在80～100℃熔化并搅拌均匀，然后称取氧化钇稳定氧化锆细粉和预制好的陶瓷条，依次加入搅拌锅内搅拌均匀；将搅拌均匀的石蜡料倒入不锈钢盘内困料36～48小时；将困料后的石蜡料放入热压铸机料桶内，料桶和注浆管的温度设置为65～80℃；预先加工好的薄壁坩埚成型用模具材质为不锈钢，模具工作面表面粗糙度0.8，由外套和内芯组成，外套壁内有宽度3～6毫米的空腔，用于注入0℃冰水或液氮冷却剂，以使浆料快速凝固防止陶瓷条沉降；注浆完毕后迅速往模具壁空腔内注入0℃冰水或液氮，使注进模具内浆料在极端的时间内冷却； 用氧化铝细粉填埋坩埚坯体并放入脱脂炉内于300～500℃保温20～48小时脱脂；脱脂后的坯体在燃气窑内1750～1850℃烧成，即可得到氧化锆坩埚；坩埚壁厚3～5毫米，表面粗糙度0.8μm。

4.如权利要求1所述的一种高光洁度、高抗热震性薄壁氧化锆坩埚的制备方法，其特征在于：薄壁氧化锆坩埚原料中氧化钇全稳定氧化锆维70%-90%，多孔陶瓷条为10～30%。