專利名稱：用于微波加熱熔化金屬的陶瓷坩堝的制作方法
技術領域：
本發明屬于先進陶瓷的技術領域；特別涉及一種用于微波加熱熔化金屬 的氧化鋯陶瓷坩堝。
背景技術：
煉鋼、冶金、鑄造等行業化驗、檢測等常需將金屬熔化，傳統的做法是 將金屬或含金屬組分的樣塊放在陶瓷坩堝中，使用高溫電爐等傳統加熱方式 將其熔化，這類方法的缺點是周期長、能耗高，近年來發展的微波加熱金屬 技術，可有效降低熔化周期、縮短熔化時間，但由于加熱速度快，傳統陶瓷 坩堝耐熱沖擊性能不能滿足要求，為提高陶瓷坩堝到的耐熱沖擊性能，需增 加坩堝的氣孔率，這卻會導致坩堝與金屬液粘連的問題。發明內容為克服上述技術背景中的不足，本發明提出一種新的陶瓷坩堝材料及其 制備方法，兼備耐熱、隔熱、抗熱沖擊、不粘連金屬液又具有微波吸收功能。本發明涉及的坩堝采用亞微米和微米級穩定氧化鋯粉體，形成一定顆粒 級配，并添加磷酸鑭組分，然后球磨混合制漿、注漿成型成坩堝形狀，經 1600-170(TC高溫燒成。上述穩定氧化鋯粉體的穩定劑可以是含氧化憶、氧化鈰、氧化鎂或氧化 鈣穩定劑的一種或一種以上，穩定劑含量在8-20mol%。上述一定顆粒級配的情形為ljam以下粒度氧化鋯與20-60jitn粒度氧 化鋯的重量比為7: 3到9: 1。上述磷酸鑭組分的粒度為0. 5-2 nm。上述氧化鋯與磷酸鑭的重量比為7: 3到9: 1。在上述注漿成型過程中，漿料中需添加o.l-o.5wty。分散劑，分散劑種類可以是羧甲基纖維素、聚丙烯酰銨、聚乙二醇、木質素一種或一種以上混合在上述注漿成型過程中，注漿成型料漿水含量在20-40wt°/。。在上述注漿成型過程中，注漿成型模具釆用石膏模具，膏水重量比例采用100: 60-80。本發明提出的用于微波加熱熔化金屬的陶瓷坩堝與其它陶瓷坩堝的積極 效果在于氧化鋯自身鋯氧鍵強，不粘連高溫金屬液；耐高溫，導熱系數低，可保 證其高溫隔熱保溫作用；采用不同粒度級配保證一定抗熱沖擊性能；加入磷 酸鑭組分，由于磷酸鑭具有微觀層片狀結構，可保證整體在高致密度情況下 的保持高的抗熱沖擊性能，有效防止高溫金屬液沿氣孔對坩堝的浸入；同時 氧化鋯低溫具有一定吸收微波能的能力，并隨溫度升高微波吸收能力提高； 由此本發明用于微波加熱熔化金屬的陶瓷坩堝兼備耐熱、隔熱、抗熱沖擊、 不粘連金屬液又具有微波吸收的多重功能。
具體實施方式
最大顆粒小于lnm、平均粒度0. 6nm的氧化鋯6. 4公斤，20-60 ym、 平均粒度46ym的氧化鋯1.6公斤，平均粒度為1jLim磷酸鑭2公斤，羧甲基 纖維素200克，水3公斤，進行球磨混合4小時，注入膏水重量比例100:70 的石膏模具中，模具直徑為100亳米，高度150毫米；吸漿8亳米后將余漿 導出，待坯體干燥后從模具中取出，在高溫爐中160(TC燒成4小時，隨爐冷 卻后獲得陶瓷坩堝。該坩堝可在微波加熱條件下直接進行鋼、鐵、鋁、銅等 金屬的熔化，熔化過程不炸裂、與環境隔熱效果好，且不粘連高溫金屬。
權利要求
1、一種用于微波加熱熔化金屬的陶瓷坩堝，其特征在于，采用亞微米和微米級穩定氧化鋯粉體，形成一定顆粒級配，并添加磷酸鑭組分，然后球磨混合制漿、注漿成型，經1600-1700℃高溫燒成。
2、 根據權利要求1所述用于微波加熱熔化金屬的陶瓷坩堝，其特征在于， 所采用氧化鋯liam以下與20-60 pm粒度的重量比為7: 3至U 9: 1。
3、 根據權利要求1所述用于微波加熱熔化金屬的陶瓷坩堝，其特征在于， 磷酸鑭組分的粒度為0. 5-2jam。
4 、根據權利要求1所述用于微波加熱熔化金屬的陶瓷坩堝，其特征在于， 注漿成型漿料中添加0. 1-0. 5w"/。分散劑。
5、根據權利要求1所述用于微波加熱熔化金屬的陶瓷坩堝，其特征在于， 分散劑種類是羧甲基纖維素、聚丙烯酰銨、聚乙二醇、木質素一種或一種以 上混合物。
6、根據權利要求1所述用于微波加熱熔化金屬的陶瓷坩堝，其特征在于， 注漿成型料漿水含量在20-40wt%。
全文摘要
一種用于微波加熱熔化金屬的陶瓷坩堝，屬于先進陶瓷技術領域。該坩堝采用亞微米和微米級穩定氧化鋯粉體，形成一定顆粒級配，并添加磷酸鑭組分，然后球磨混合制漿、注漿成型成坩堝形狀，經1600-1700℃高溫燒成。所制備坩堝兼備耐熱、隔熱、抗熱沖擊、不粘連高溫金屬液又具有微波吸收功能。
文檔編號C04B35/482GK101261077SQ20071015102
公開日2008年9月10日 申請日期2007年12月14日 優先權日2007年12月14日
發明者劉家臣, 蔚 吳, 杜海燕, 汪彩芬, 翟羽佳 申請人:天津大學