耐热陶瓷材料实验技术难点和关键:
(1)物料的加工细度:当物料的细度适当增大时,耐热陶瓷材料的抗热冲击性能力可增大,材料的热稳定性也越好。同时,当物料颗粒细小时,表面积大,表面能升高,在加热作用下锂辉石与石英会在较低的温度下发生固相反应,从而生成更多的低膨胀晶体,这种固溶态晶体不仅膨胀系数较低,而且各向热膨胀的差异较小,利于获得低膨胀系数的材料,且有利于缓和各种晶粒间的晶界应力,提高材质的强度。但是并非物料愈细愈好,过细的物料在相同的烧成条件下容易生成较多的玻璃相,这种玻璃相过多,会使材料性能变脆反使得材料的热稳定性变差。因此,在坯釉料实验中寻找能够使材料获得理想性能的物料细度成为该项研究的关键技术之一。
(2)在本项实验研究中,为了保证耐热陶瓷材料具有良好的抗热震性,需要引入一定量的天然锂辉石矿物,但必须对天然锂辉石进行中、高温预烧,使其由α-锂辉石向β-锂辉石的转化提前完成,以免在烧成过程的1150℃左右由于坯体中产生体积膨大、松散而引起材料开裂,因此,配料前对天然锂辉石进行充分预烧是非常必要的。
(3)烧成制度,尤其是烧成温度制度是决定该种锂质耐热陶瓷材料的物相组成的重要因素之一。在确保锂质耐热陶瓷坯釉料配方得到优化的前提下,烧成制度尤其是烧成温度的高低、保温时间的长短会直接影响到β-锂辉石固溶体和玻璃相的生成量以及陶瓷材料气孔率或吸水率的大小。因此,通过实验研究选择制定合理的烧成温度制度,以便获得理想的物相组成也是该项实验研究的技术关键之一。
(4)由于锂质耐热陶瓷材料的烧成温度范围一般较窄,所以通过配方计算和配方实验研究,优化坯釉配方从而获得既有优良耐热性能又有良好机械性能和其它性能的陶瓷材料,这也将是该项实验研究的关键之一。
耐热陶瓷材料实验过程设计:
(1)选择实验方法、优化原料配比、确定锂质耐热陶瓷材料的理想坯料配方
a。在深入调查研究的基础上,并参阅有关专业技术文献,首先按照实验研究方法和步骤通过Li2O-Al2O3-SiO2三元系统相图确定锂质耐热陶瓷材料的化学组成。
b。选择实验用原料,并通过对各种原料进行分析测定明确其化学组成。
c。通过分析、测定和实验研究了解各种原料的主要工艺性能。如原料的可塑性、结合性、触变性、泥浆的流动性和粘度、烧结性、可塑指数和可塑指标、收缩率、灼烧减量以及烧后色调等。
d。确定实验坯料的类型。
e。在基本理论的指导下,结合经验选择确定粘土原料的种类,并初步确定能够为坯料提供良好工艺性能的主要粘土的用量。
f。通过配方计算,用化学组成逐项满足法确定锂质耐热陶瓷材料的理想坯料配方。http://www.zhsysb.cn
