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专利号: 201911246104X
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种低温烧结氧化铝陶瓷支撑体的制备方法,其特征在于:原料由α‑Al2O3粉、烧结助剂、塑化剂、造孔剂、增塑剂、润滑剂和溶剂组成;其中α‑Al2O3粉粒径范围是0.5~50μm;

烧结助剂是由高岭土、氧化镁、碳酸钙、硅微粉、高硼硅玻璃粉和水玻璃构成,按照质量百分比为(30wt%~40wt%):(15wt%~25wt%):(5wt%~15wt%):(15wt%~25wt%):(5wt%~15wt%):(1wt%~10wt%)混合,各组分质量百分比之和为100%;

塑化剂是由易溶于水的高分子聚合物如甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素和聚乙烯醇中的一种或一种以上构成;

造孔剂是由淀粉、石墨、竹粉和纤维素中的一种或一种以上构成;

增塑剂是由甘油、聚乙二醇、聚乙烯醇和聚丙烯酸中的一种或一种以上构成;

润滑剂是由油酸、桐油、硬脂酸铝和石墨中的一种或一种以上构成;

溶剂是水、乙醇或水和乙醇形成的混合物中的一种;

具体制备步骤如下:

(1)混料和陈腐

将粒径范围是1~50μm的氧化铝粉、烧结助剂、塑化剂、造孔剂、增塑剂、润滑剂和溶剂,按照质量百分比为(95wt%~75wt%):(25wt%~5wt%):(1wt%~10wt%):(1wt%~

10wt%):(0.5wt%~5wt%):(1wt%~10wt%):(10wt%~30wt%)混合;除溶剂外,各组分质量百分比之和为100%;然后进行混合、捏合和陈腐处理;混料和陈腐过程中混合、捏合和陈腐,在强力混料机运行过程中按照如下顺序和操作添加各种原料:氧化铝粉、塑化剂、已经按比例混合好的烧结助剂、造孔剂、溶解了增塑剂的溶剂和润滑剂;每添加一种原料,都需要混合1~10min;混料过程中温度不超过34℃;然后在捏合机中捏合10~60min,捏合过程中温度也不超过34℃;在粗练泥机上练泥1~3遍后,真空度不小于‑0.095MPa下练泥一遍;在温度是20~25℃和湿度是50~80%下陈腐12~72h;

(2)成型和干燥

根据设计要求,加工挤出成型的模具;挤出机的真空度是‑0.095MPa以上,挤出速度是

0.1~5m/min,挤出压力是1~10MPa,通过模具挤出成各种形状和用途的泥坯;切割成所需长度后转运到连续微波中快速定型,每个箱体的功率在300~850W范围内调节,传送带速度是0.5~5m/min;然后再转运到鼓风干燥箱中,在50~120℃下烘干1~24h;

(3)脱胶和烧结

将烘干的素坯转运到高温电阻炉、燃气梭式或抽屉式窑炉和燃气隧道窑炉中的一种,在空气气氛下脱胶和烧成,即可获得低温烧结的氧化铝陶瓷支撑体;

烧成制度如下:从室温~200℃,升温速率为20~50℃/h;从200~550℃,升温速率为10~30℃/h,保温1~5h;从550~600℃,升温速率为5~10℃/h;从600℃~烧成温度,升温速率为10~30℃/h;烧成温度范围是1100~1300℃下保温3~5h;然后自然降温至室温。

2.根据权利要求1所述的一种低温烧结氧化铝陶瓷支撑体的制备方法,其特征在于:挤出成型模具是单通道管式、多通道平板式和多通道管式中的一种。