[发明专利]一种燃气灶用双层耐高温远红外陶瓷材料的制备方法

权利要求书

1.一种燃气灶用双层耐高温远红外陶瓷材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）将发热外层浆料和导热内层浆料分层注入带有封层边界的模具中，分层边界板是厚度为4～5mm的镍铬铁合金板，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；

（2）继续向上述等静压烧结炉通入氩气至炉内压力为400～500kPa，静压烧结，自然冷却至室温后得到燃气灶用双层耐高温远红外陶瓷材料；

所述的发热外层浆料具体制备步骤为：

（1）将40～50mL钛酸丁酯加入装有180～200mL质量分数为25%乙二醇溶液的烧杯中，加热升温至80～100℃，向烧杯中加入30～35g柠檬酸，启动搅拌器，以300～350r/min的转速搅拌混合，直至柠檬酸完全溶解，得到透明胶液；

（2）将上述透明胶液、硝酸稀土金属盐溶液、碳酸钙、碳酸锂、氧化锆混合置于水浴锅中，加热升温至80～85℃，保温2～3h，继续加热升温至130～150℃，保温1～2h，得到浓缩陶瓷浆料；

（3）将上述浓缩陶瓷浆料放入焦化炉中，通入氮气，加热升温至230～250℃，保温焦化30～35min后，放入粉碎机中粉碎3～4h，得到红外发热陶瓷颗粒，将红外发热陶瓷颗粒置于煅烧炉中，通入空气，加热升温至850～950℃，预烧3～4h得到红外陶瓷粉体，将红外陶瓷粉体与质量分数为5%的聚乙烯醇溶液混合，放入球磨机中球磨10～15h，过200～300目筛，并用去离子水稀释球磨浆料，得到发热外层浆料；

所述的导热内层浆料具体制备步骤为：

将碳化硅、二硅化钼、石墨粉、膨润土和质量分数为10%的聚乙烯醇溶液装入振动球磨机中，控制球料质量比为10︰1，球磨6～8h，得到导热内层浆料。

2.根据权利要求1所述的一种燃气灶用双层耐高温远红外陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述的真空预烧陶瓷素坯真空预烧过程为：先以40～50℃/h的速度，从室温升温至280～300℃，保温2～3h后，再以60～70℃/h的速度升温至400～550℃，并保温1～2h。

3.根据权利要求1所述的一种燃气灶用双层耐高温远红外陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述的制备燃气灶用双层耐高温远红外陶瓷材料的静压烧结过程为：按300～500℃/h的升温速率升温至1000～1100℃，保温20～40min，随后按200～250℃/h的升温速率升温至1500～1550℃，保温20～40min，再按400～600℃/h的升温速率升温至1900～2000℃，保温30～35min，最后以6～8kPa/h的升压速度升高压力至10～15kPa，恒温恒压保持45～50min。

4.根据权利要求1所述的一种燃气灶用双层耐高温远红外陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述的发热外层浆料具体制备步骤（1）中所述的透明胶液中可进一步控制柠檬酸质量含量占15～20%。

5.根据权利要求1所述的一种燃气灶用双层耐高温远红外陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述的发热外层浆料具体制备步骤（2）中所述的硝酸稀土金属盐溶液由20～25g氧化钕和30～35g氧化镧溶于200～250mL质量分数为30%的硝酸溶液中制备得到。

6.根据权利要求1所述的一种燃气灶用双层耐高温远红外陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述的发热外层浆料具体制备步骤（2）中浓缩陶瓷浆料各原料，按重量份数计，包括透明胶液70～80份、硝酸稀土金属盐溶液20～30份、碳酸钙4～5份、碳酸锂6～7份、氧化锆40～50份。

7.根据权利要求1所述的一种燃气灶用双层耐高温远红外陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述的所述的发热外层浆料具体制备步骤（3）中红外陶瓷粉体与质量分数为5%的聚乙烯醇溶液混合质量比为1︰2，稀释后球磨浆料密度为2.2～2.5g/cm³。

8.根据权利要求1所述的一种燃气灶用双层耐高温远红外陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述的发热外层浆料具体制备步骤中导热内层浆料各原料，按重量份数计，包括碳化硅15～20份、二硅化钼10～12份、石墨粉20～30份、膨润土10～15份和质量分数为10%的聚乙烯醇溶液10～20份。