一種用于燃油機缸體內襯的增韌性耐高溫特種陶瓷及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于燃油機缸體內襯的增韌性耐高溫特種陶瓷及其制備方法，該特種陶瓷由以下重量份的原料組成：鈣長石42-54、藍晶石24-36、鋯英石38-49、鋁礬土22-34、氧化鎂16-22、二硅化鉬13-19、氧化鑭2-4、氮化硅10-15、三氧化二鐵5-10、硼化鉿4-7、氧化鈣11-17、氧化釷1-3、山梨糖醇5-8、油酸鈉2-4、三異丙醇胺4-7、羧甲基菊粉鈉3-5、水玻璃10-15、聚醋酸乙烯酯8-14、羥丙基二淀粉磷酸酯3-6、去離子水適量。本發明采用二硅化鉬、氮化硅、硼化鉿以及燒結工藝實現增加陶瓷的耐熱性和增韌性能，同時采用大量的穩定氧化鑭、氧化鈣、氧化釷穩定劑，降低了燒結的溫度和難度，同時穩定器性能，高溫耐熱溫度達到2000-2500℃，高溫耐熱時間達到760-850h，韌性評價KIc為4-6；抗折強度400-600Mpa。
【專利說明】一種用于燃油機缸體內襯的增韌性耐高溫特種陶瓷及其制備方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及特種陶瓷制品，具體涉及一種用于燃油機缸體內襯的增韌性耐高溫特種陶瓷及其制備方法。

【背景技術】
[0002]新【技術領域】如:航天航空，核工業，新能源，國防軍工等領域急需大量的新材料，特種陶瓷由于具有優良的耐熱性能，介電性能，耐磨性能，隔熱性能，壓電性能，透光性能受到各國的廣泛重視。耐熱陶瓷就是其中的一個重要分支。傳統的耐熱陶瓷一般耐熱溫度低，且易碎。因此迫切需要對其進行改進，增強其韌性，讓其使用范圍更廣，實用性變強。


【發明內容】

[0003]本發明的目的在于提供用于燃油機缸體內襯的增韌性耐高溫特種陶瓷及其制備方法，以改善傳統耐熱陶瓷制品的性能，提高其耐熱溫度，增加其韌性，
為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下:
一種用于燃油機缸體內襯的增韌性耐高溫特種陶瓷，該特種陶瓷由以下重量份的原料組成:鈣長石42-54、藍晶石24-36、鋯英石38-49、鋁礬土 22-34、氧化鎂16-22、二硅化鑰13-19、氧化倆2-4、氣化娃10-15、二氧化_■鐵5-10、砸化給4-7、氧化f丐11_17、氧化娃1-3、山梨糖醇5-8、油酸鈉2-4、三異丙醇胺4-7、羧甲基菊粉鈉3-5、水玻璃10-15、聚醋酸乙烯酯8-14、羥丙基二淀粉磷酸酯3-6、去離子水適量。
[0004]一種用于燃油機缸體內襯的增韌性耐高溫特種陶瓷的制備方法，包括以下步驟:
(1)將韓長石、招帆土、氧化鎂、氮化娃、氧化鑭、三氧化二鐵混合均勻，粉碎，過500-800目篩后與山梨糖醇和油酸鈉混合均勻，7000-8000rpm高速球磨至粒度達到1500-2000目，烘干，得超細粉A ;
(2)將藍晶石、鋯英石、二硅化鑰、硼化鉿、氧化鈣、氧化釷混合均勻，粉碎，過400-600目篩后與三異丙醇胺和羧甲基菊粉鈉混合均勻，5000-6000rpm高速球磨至粒度達到1000-1500目，烘干，得超細粉B;
(3)將上述制得的超細粉A和超細粉B混合均勻，480-540°C煅燒2_4h；
(4)將水玻璃、聚醋酸乙烯酯和羥丙基二淀粉磷酸酯加入步驟(3)煅燒后的復合超細粉中，并采用噴霧法加入適量去離子水，攪拌均勻，得顆粒；
(5)將步驟(4)所的顆粒采用干壓工藝進行坯體成型，壓力為220-300Mpa；
(6)將步驟(5)所的坯體進行常壓高溫1000-1200°C預燒5_6h，然后在1800-2000°C下燒結9-llh，即得成品。
[0005]本發明的有益效果:
本發明采用二硅化鑰、氮化硅、硼化鉿以及燒結工藝實現增加陶瓷的耐熱性和增韌性能，同時采用大量的穩定氧化鑭、氧化鈣、氧化釷穩定劑，降低了燒結的溫度和難度，同時穩定器性能，高溫耐熱溫度達到2000-2500°C，高溫耐熱時間達到760-850h，韌性評價KIc為4-6 ;抗折強度 400-600Mpa。

【具體實施方式】
[0006]實施例1
一種用于燃油機缸體內襯的增韌性耐高溫特種陶瓷，該特種陶瓷由以下重量(kg)的原料組成:鈣長石42、藍晶石24、鋯英石38、鋁礬土 22、氧化鎂16、二硅化鑰13、氧化鑭2、氮化硅10、三氧化二鐵5、硼化鉿4、氧化鈣11、氧化釷1、山梨糖醇5、油酸鈉2、三異丙醇胺4、羧甲基菊粉鈉3、水玻璃10、聚醋酸乙烯酯8、羥丙基二淀粉磷酸酯3、去離子水適量。
[0007]—種用于燃油機缸體內襯的增韌性耐高溫特種陶瓷的制備方法，包括以下步驟: (O將鈣長石、鋁礬土、氧化鎂、氮化硅、氧化鑭、三氧化二鐵混合均勻，粉碎，過500目篩后與山梨糖醇和油酸鈉混合均勻，7000rpm高速球磨至粒度達到1500目，烘干，得超細粉A ；
(2)將藍晶石、鋯英石、二硅化鑰、硼化鉿、氧化鈣、氧化釷混合均勻，粉碎，過400目篩后與三異丙醇胺和羧甲基菊粉鈉混合均勻，5000rpm高速球磨至粒度達到1000目，烘干，得超細粉B ；
(3)將上述制得的超細粉A和超細粉B混合均勻，480°C煅燒4h；
(4)將水玻璃、聚醋酸乙烯酯和羥丙基二淀粉磷酸酯加入步驟(3)煅燒后的復合超細粉中，并采用噴霧法加入適量去離子水，攪拌均勻，得顆粒；
(5)將步驟(4)所的顆粒采用干壓工藝進行坯體成型，壓力為220Mpa；
(6)將步驟(5)所的坯體進行常壓高溫1000°C預燒6h，然后在1800°C下燒結9h，即得成品。
[0008]經試驗測量得所述特種陶瓷耐熱溫度達到2400°C，高溫耐熱時間達到830h，韌性評價KIc為5.5 ;抗折強度550MPa。
[0009]實施例2
一種用于燃油機缸體內襯的增韌性耐高溫特種陶瓷，該特種陶瓷由以下重量(kg)的原料組成:鈣長石48、藍晶石32、鋯英石44、鋁礬土 28、氧化鎂18、二硅化鑰16、氧化鑭3、氮化硅12、三氧化二鐵8、硼化鉿5、氧化鈣15、氧化釷2、山梨糖醇6、油酸鈉3、三異丙醇胺5、羧甲基菊粉鈉4、水玻璃12、聚醋酸乙烯酯12、羥丙基二淀粉磷酸酯4、去離子水適量。
[0010]一種用于燃油機缸體內襯的增韌性耐高溫特種陶瓷的制備方法，包括以下步驟: (O將鈣長石、鋁礬土、氧化鎂、氮化硅、氧化鑭、三氧化二鐵混合均勻，粉碎，過700目篩后與山梨糖醇和油酸鈉混合均勻，7500rpm高速球磨至粒度達到1800目，烘干，得超細粉A ；
(2)將藍晶石、鋯英石、二硅化鑰、硼化鉿、氧化鈣、氧化釷混合均勻，粉碎，過500目篩后與三異丙醇胺和羧甲基菊粉鈉混合均勻，5500rpm高速球磨至粒度達到1200目，烘干，得超細粉B ；
(3)將上述制得的超細粉A和超細粉B混合均勻，500°C煅燒3h；
(4)將水玻璃、聚醋酸乙烯酯和羥丙基二淀粉磷酸酯加入步驟(3)煅燒后的復合超細粉中，并采用噴霧法加入適量去離子水，攪拌均勻，得顆粒； (5)將步驟(4)所的顆粒采用干壓工藝進行坯體成型，壓力為250Mpa；
(6)將步驟(5)所的坯體進行常壓高溫1100°C預燒5.5h，然后在1900°C下燒結1hJP得成品。
[0011]經試驗測量得所述特種陶瓷高溫耐熱溫度達到2450°C，高溫耐熱時間達到835h，韌性評價KIc為4.5 ;抗折強度450Mpa。
[0012]實施例3
一種用于燃油機缸體內襯的增韌性耐高溫特種陶瓷，該特種陶瓷由以下重量(kg)的原料組成:鈣長石54、藍晶石36、鋯英石49、鋁礬土 34、氧化鎂22、二硅化鑰19、氧化鑭4、氮化硅15、三氧化二鐵10、硼化鉿7、氧化鈣17、氧化釷3、山梨糖醇8、油酸鈉4、三異丙醇胺7、羧甲基菊粉鈉5、水玻璃15、聚醋酸乙烯酯14、羥丙基二淀粉磷酸酯6、去離子水適量。
[0013]一種用于燃油機缸體內襯的增韌性耐高溫特種陶瓷的制備方法，包括以下步驟: Cl)將鈣長石、鋁礬土、氧化鎂、氮化硅、氧化鑭、三氧化二鐵混合均勻，粉碎，過800目篩后與山梨糖醇和油酸鈉混合均勻，SOOOrpm高速球磨至粒度達到2000目，烘干，得超細粉A ；
(2)將藍晶石、鋯英石、二硅化鑰、硼化鉿、氧化鈣、氧化釷混合均勻，粉碎，過600目篩后與三異丙醇胺和羧甲基菊粉鈉混合均勻，6000rpm高速球磨至粒度達到1500目，烘干，得超細粉B ；
(3)將上述制得的超細粉A和超細粉B混合均勻，540°C煅燒2h；
(4)將水玻璃、聚醋酸乙烯酯和羥丙基二淀粉磷酸酯加入步驟(3)煅燒后的復合超細粉中，并采用噴霧法加入適量去離子水，攪拌均勻，得顆粒；
(5)將步驟(4)所的顆粒采用干壓工藝進行坯體成型，壓力為300Mpa；
(6)將步驟(5)所的坯體進行常壓高溫1200°C預燒5h，然后在2000°C下燒結9h，即得成品。
[0014]經試驗測量得所述特種陶瓷高溫耐熱溫度達到2200°C，高溫耐熱時間達到770h，韌性評價KIc為6 ;抗折強度580Mpa。
【權利要求】
1.一種用于燃油機缸體內襯的增韌性耐高溫特種陶瓷，其特征在于，該特種陶瓷由以下重量份的原料組成:鈣長石42-54、藍晶石24-36、鋯英石38-49、鋁礬土 22-34、氧化鎂16-22、二硅化鑰13-19、氧化鑭2-4、氮化硅10-15、三氧化二鐵5_10、硼化鉿4_7、氧化鈣11-17、氧化釷1-3、山梨糖醇5-8、油酸鈉2-4、三異丙醇胺4-7、羧甲基菊粉鈉3-5、水玻璃10-15、聚醋酸乙烯酯8-14、羥丙基二淀粉磷酸酯3-6、去離子水適量。
2.一種如權利要求1所述的用于燃油機缸體內襯的增韌性耐高溫特種陶瓷的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將韓長石、招帆土、氧化鎂、氮化娃、氧化鑭、三氧化二鐵混合均勻，粉碎，過500-800目篩后與山梨糖醇和油酸鈉混合均勻，7000-8000rpm高速球磨至粒度達到1500-2000目，烘干，得超細粉A ; (2)將藍晶石、鋯英石、二硅化鑰、硼化鉿、氧化鈣、氧化釷混合均勻，粉碎，過400-600目篩后與三異丙醇胺和羧甲基菊粉鈉混合均勻，5000-6000rpm高速球磨至粒度達到1000-1500目，烘干，得超細粉B; (3)將上述制得的超細粉A和超細粉B混合均勻，480-540°C煅燒2_4h； (4)將水玻璃、聚醋酸乙烯酯和羥丙基二淀粉磷酸酯加入步驟(3)煅燒后的復合超細粉中，并采用噴霧法加入適量去離子水，攪拌均勻，得顆粒； (5)將步驟(4)所的顆粒采用干壓工藝進行坯體成型，壓力為220-300Mpa； (6)將步驟(5)所的坯體進行常壓高溫1000-1200°C預燒5_6h，然后在1800-2000°C下燒結9-1 lh，即得成品。
【文檔編號】C04B35/622GK104370536SQ201410584743
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月28日 優先權日:2014年10月28日
【發明者】倪娟形 申請人:倪娟形