一種坩堝用復合陶瓷材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于陶瓷材料領域，涉及一種復合陶瓷材料及其制備方法，特別是涉及一 種坩堝用復合陶瓷材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 常規(guī)的陶瓷材料為粘土、石英、長石等硅酸鹽類組成的材料，隨著科技的進步，陶 瓷原料已不再是單純的天然礦物質(zhì)材料，而是擴大到了人工化合物。目前，陶瓷材料是指除 有機和金屬材料之外的所有其他材料，即無機非金屬材料。從化學成分上分，有氧化物陶 瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷、硼化物陶瓷、復合瓷、金屬陶瓷和纖維增強陶瓷等；從原料上 分，有普通陶瓷(硅酸鹽材料)和特種陶瓷(人工合成材料);從用途和性能上分，有日用陶瓷、 結構陶瓷和功能陶瓷等。
[0003] 坩堝用陶瓷材料對其性質(zhì)有著較高的要求，用于坩堝的陶瓷材料需要具備較為良 好的導熱性能，降低熱量的損耗，同時也可以提高坩堝內(nèi)物質(zhì)的升溫速度。另外還需要具備 較高的機械強度，機械強度若過低，坩堝在使用中，也會產(chǎn)生破損等情況。因此，需要對坩堝 用陶瓷材料的組成成分和工藝進行研發(fā)，提高坩堝陶瓷材料的機械強度和導熱系數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 要解決的技術問題：本發(fā)明的目的是提供一種坩堝用復合陶瓷材料及其制備方 法，提高坩堝用陶瓷材料的導熱系數(shù)，同時提高坩堝用陶瓷材料的機械強度，如抗折強度、 抗壓強度等，提供一種新的用于坩堝的陶瓷材料。
[0005] 技術方案：本發(fā)明公開了一種坩堝用復合陶瓷材料，所述的坩堝用復合陶瓷材料 由以下成分按照重量比組成： 氧化鋁 12-19份、 氮化硼 8-16份、 硅酸鋁 9-15份、 四氧化三鐵 6-10份、 硅化鎳 8-15份、 碳化軌 5-10份、 碳化組 3_7份、 硼化鉿 4-8份。
[0006] 進一步的，所述的一種坩堝用復合陶瓷材料，所述的坩堝用復合陶瓷材料由以下 成分按照重量比組成： 氧化鋁 14-18份、 氮化硼 9-13份、 硅酸鋁 11-14份、 四氧化三鐵 7-9份、 硅化鎳 10-13份、 碳化軌 6-9份、 碳化鉭 4-6份、 硼化鉿 5-7份。
[0007] 更進一步的，所述的一種坩堝用復合陶瓷材料，所述的坩堝用復合陶瓷材料由以 下成分按照重量比組成： 氧化鋁 16份、 氮化硼 11份、 硅酸鋁 12份、 四氧化三鐵 8份、 娃化鎳 11份、 碳化軌 8份、 碳化鉭 5份、 硼化鉿 6份。
[0008] 一種坩堝用復合陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 分別取氧化鋁、氮化硼、硅酸鋁、四氧化三鐵、硅化鎳、碳化釩、碳化鉭、硼化鉿，把 上述的各陶瓷成分分別用球磨機進行球磨處理，球磨機中球料比為20:1-50:1，球磨時間為 lh_4h ; (2) 分別按重量取球磨后的氧化鋁12-19份、氮化硼8-16份、硅酸鋁9-15份、四氧化三 鐵6-10份、硅化鎳8-15份、碳化釩5-10份、碳化鉭3-7份、硼化鉿4-8份，將上述的陶瓷成 分投入高速混合機中進行機械混合，高速混合機轉速為400r/min，高速混合至均勾； (3) 將混合均勻的陶瓷粉末成分用成型機進行壓制成型，壓制壓力為190-250MPa ; (4) 將壓制成型后的陶瓷材料進行高溫燒結，燒結爐溫度為950-1150°C，燒結時間為 3h-5h，燒結后為制備的坩堝用復合陶瓷材料。
[0009] 所述的一種坩堝用復合陶瓷材料的制備方法，球磨機中球料比為40:1，球磨時間 為2h。
[0010] 所述的一種坩堝用復合陶瓷材料的制備方法，壓制壓力為210-230MPa。
[0011] 所述的一種坩堝用復合陶瓷材料的制備方法，壓制壓力為220MPa。
[0012] 所述的一種坩堝用復合陶瓷材料的制備方法，燒結爐溫度為1100°C，燒結時間為 4h〇
[0013] 有益效果：常規(guī)的坩堝用陶瓷材料的導熱性能較差，本發(fā)明的坩堝用陶瓷材料的 導熱性能顯著的優(yōu)于常規(guī)的坩堝用陶瓷材料，具有非常高的導熱系數(shù)。除了導熱性能外，還 有效的提高了坩堝用陶瓷材料的抗折強度和抗壓強度，與常規(guī)的陶瓷材料相比，在相關強 度上具有較大的優(yōu)勢。
【具體實施方式】
[0014] 實施例1 (1)分別取氧化鋁、氮化硼、硅酸鋁、四氧化三鐵、硅化鎳、碳化釩、碳化鉭、硼化鉿，把 上述的各陶瓷成分分別用球磨機進行球磨處理，球磨機中球料比為50:1，球磨時間為Ih ; (2) 分別按重量取球磨后的氧化鋁19份、氮化硼16份、硅酸鋁15份、四氧化三鐵10 份、硅化鎳8份、碳化釩5份、碳化鉭7份、硼化鉿4份，將上述的陶瓷成分投入高速混合機 中進行機械混合，高速混合機轉速為400r/min，高速混合至均勾； (3) 將混合均勻的陶瓷粉末成分用成型機進行壓制成型，壓制壓力為250MPa ; (4) 將壓制成型后的陶瓷材料進行高溫燒結，燒結爐溫度1150°C，燒結時間為5h，燒結 后為制備的坩堝用復合陶瓷材料。
[0015] 實施例2 (1) 分別取氧化鋁、氮化硼、硅酸鋁、四氧化三鐵、硅化鎳、碳化釩、碳化鉭、硼化鉿，把 上述的各陶瓷成分分別用球磨機進行球磨處理，球磨機中球料比為20:1，球磨時間為4h ; (2) 分別按重量取球磨后的氧化鋁12份、氮化硼8份、硅酸鋁9份、四氧化三鐵6份、硅 化鎳15份、碳化釩10份、碳化鉭3份、硼化鉿8份，將上述的陶瓷成分投入高速混合機中進 行機械混合，高速混合機轉速為400r/min，高速混合至均勾； (3) 將混合均勻的陶瓷粉末成分用成型機進行壓制成型，壓制壓力為190MPa ; (4) 將壓制成型后的陶瓷材料進行高溫燒結，燒結爐溫度為950°C，燒結時間為3h，燒 結后為制備的坩堝用復合陶瓷材料。
[0016] 實施例3 (1) 分別取氧化鋁、氮化硼、硅酸鋁、四氧化三鐵、硅化鎳、碳化釩、碳化鉭、硼化鉿，把 上述的各陶瓷成分分別用球磨機進行球磨處理，球磨機中球料比為20:1，球磨時間為4h ; (2) 分別按重量取球磨后的氧化鋁14份、氮化硼13份、硅酸鋁14份、四氧化三鐵7份、 硅化鎳13份、碳化釩6份、碳化鉭6份、硼化鉿5份，將上述的陶瓷成分投入高速混合機中 進行機械混合，高速混合機轉速為400r/min，高速混合至均勾； (3) 將混合均勻的陶瓷粉末成分用成型機進行壓制成型，壓制壓力為210MPa ; (4) 將壓制成型后的陶瓷材料進行高溫燒結，燒結爐溫度為950°C，燒結時間為3h，燒 結后為制備的坩堝用復合陶瓷材料。
[0017] 實施例4 (1) 分別取氧化鋁、氮化硼、硅酸鋁、四氧化三鐵、硅化鎳、碳化釩、碳化鉭、硼化鉿，把 上述的各陶瓷成分分別用球磨機進行球磨處理，球磨機中球料比為50:1，球磨時間為Ih ; (2) 分別按重量取球磨后的氧化鋁