[发明专利]一种超高温抗氧化陶瓷发热体的制备方法

摘要

本发明公开了一种超高温抗氧化陶瓷发热体的制备方法，属于发热体制备技术领域。本发明陶瓷发热体分为内层和外层两个部分，通过将石墨作为发热体内层的掺杂成分提高发热体内层的导热能力，添加的稀土金属能提高陶瓷电阻率和高温强度，细化陶瓷晶粒，降低蠕变率，本发明在所用的二硅化钼中钼与硅之间以金属键结合，硅和硅之间则以共价键连结，为灰色四方晶体，当加热元件的温度高于1700℃时会形成SiO2保护膜，在熔点为1710℃下会发生稠合，与SiO2融合成熔融滴，覆盖发热体内层从而保护石墨等高导热性物质不被氧化，并利用碳化硅和膨润土互相填充的协同作用，使制得的陶瓷材料在超高温下具有良好的机械性能，应用前景广阔。

主权项

1.一种超高温抗氧化陶瓷发热体的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将40～50mL钛酸丁酯加入装有180～200mL乙二醇溶液的烧杯中，加热升温，向烧杯中加入30～35g柠檬酸，启动搅拌器，搅拌混合，直至柠檬酸完全溶解，得到淡黄色的透明溶液；（2）将20～25g氧化钕和30～35g氧化镧溶于200～250mL硝酸溶液中，得到硝酸稀土金属盐溶液，按重量份数计，将70～80份上述淡黄色的透明溶液、20～30份硝酸稀土金属盐溶液、4～5份碳酸钙、6～7份碳酸锂、40～50份氧化锆混合置于水浴锅中，加热升温，保温，继续加热升温，保温得到稠状树脂；（3）将稠状树脂放入焦化炉中，通入氮气，加热升温，保温焦化后，放入粉碎机中粉碎，得到树脂颗粒，将树脂颗粒置于煅烧炉中，通入空气，加热升温，预烧得到陶瓷粉末，将陶瓷粉末与聚乙烯醇溶液混合，放入球磨机中球磨，过筛，并用去离子水稀释球磨浆料，得到发热体外层浆料；（4）按重量份数计，将15～20份碳化硅、10～12份二硅化钼、20～30份石墨粉、10～15份膨润土和10～20份聚乙二醇溶液装入振动球磨机中球磨得到发热体内层浆料；（5）将发热体外层浆料和发热体内层浆料注入到用于陶瓷发热体的模具中，再将模具置于等静压烧结炉中真空预烧，得到真空预烧陶瓷素坯；（6）继续向上述等静压烧结炉通入氩气至炉内压力达到一定起始压力，开始升温升压烧结，最后恒温恒压保持一段时间，自然冷却至室温后得到超高温抗氧化陶瓷发热体。