[发明专利]一种低热膨胀复相陶瓷材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种低热膨胀复相陶瓷材料。

背景技术

钛酸铝是一种常用的陶瓷材料，其化学式为 Al2TiO5。钛酸铝具有接近于零的热膨胀系数、低导热系数、高熔点、抗热震和抗热冲击性能优异等特性，可在剧烈的急冷急热条件下使用，而且对铝液、钢液、铜液、铜渣、钢渣具有优良的抗浸蚀性和耐碱腐蚀性，是一种性能优良的陶瓷材料，可广泛应用于耐热、抗热震、抗腐蚀、抗碱等的炉衬材料。

钛酸铝在具体应用中也碰到两个问题，一是其在 750-1300℃的温度范围内易分解为金红石和刚玉，造成材料内部应力集中，从而失去其低热膨胀特性，使材料使用寿命大大缩短 ；二是其各轴向热膨胀系数差别很大，冷却时在材料内部由于热应力易形成大量微裂纹，使其机械强度降低，材料难以致密烧结。

近年来，通过复合相方法，加入添加剂来改善钛酸铝陶瓷强度的研究在业内成为研究热点。通过这种方法制备的钛酸铝复合材料均属颗粒增强陶瓷复合材料，弥散在钛酸铝基质材料的第二相颗粒均匀地分布在基体内，基体相和弥散相不发生活泼的相互作用。由于钛酸铝基质材料本身存在大量的微裂纹，通过添加其它材质的陶瓷微粒，可以对扩展中的裂纹尖端起“钉固”效应，使其难以向前扩展或只能绕道扩展或使裂纹偏向，或使裂纹支化，或使裂纹弯曲，从而增加材料的断裂能，防止主裂纹贯穿整个陶瓷结构，同时可以在高温合成时抑制晶粒生长，使材料强度明显提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种低热膨胀复相陶瓷材料。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种低热膨胀复相陶瓷材料，其特征在于,包括下列重量份数的物质：氧化铬1-5份，三异三聚氰酸脂10.5-31份，橡胶12-34份，二氧化钛3-7份，氟硅酸钠2-7份，粉煤灰27-61份，磷酸一铵3-12份，海螺壳粉20-35份， 二氧化锡5-17份，钠铬辉石5.5-21份，有机粘合剂4-14份，聚异丁烯7-9份，钛酸铝25-40份，刚玉28-64份，水47-61份。

优选的，所述的有机粘合剂为羧甲基纤维素水溶液。

本发明的有益效果是：可提高复相材料耐火度和荷重软化点温度 ；可有效提高复相材料热稳定性 ；具有耐火度高、抗高温蠕变性能好、低热膨胀系数、使用温度高，热震稳定性好和使用寿命长等特点，其可在陶瓷、冶金、化工、电子等行业中推广应用。

具体实施方式

实施例1

一种低热膨胀复相陶瓷材料，包括下列重量份数的物质：氧化铬1份，三异三聚氰酸脂10.5份，橡胶12份，二氧化钛3份，氟硅酸钠2份，粉煤灰27份，磷酸一铵3份，海螺壳粉20份， 二氧化锡5份，钠铬辉石5.5份，羟甲基纤维素溶液4份，聚异丁烯7份，钛酸铝25份，刚玉28份，水47份。

实施例2

一种低热膨胀复相陶瓷材料，包括下列重量份数的物质：氧化铬5份，三异三聚氰酸脂31份，橡胶34份，二氧化钛7份，氟硅酸钠7份，粉煤灰61份，磷酸一铵12份，海螺壳粉35份， 二氧化锡17份，钠铬辉石21份，有机粘合剂14份，聚异丁烯9份，钛酸铝40份，刚玉64份，水61份。