石英陶瓷產品應用及制備方法簡介
上傳時間:2021年03月15日 15:20:18
一、概述
石英陶瓷是一種新型高純耐高溫石英材料, 它既保留了石英玻璃的諸多優(yōu)點,佑鑫石英 又可采用陶瓷的一系列生產工藝。它是以熔融石英或石英玻璃為原料, 經破碎、制漿、成坯、燒成、冷加工等一系列工序制備而成的產品。熔融石英陶瓷于六十年代初最早由美國開發(fā)成功并于1963年投入批量生產。石英陶瓷具有導熱性低、膨脹系數(shù)小、熱穩(wěn)定性好、點絕緣性好、耐化學腐蝕性好等優(yōu)點,而且相比石英玻璃,具有更低的熱傳導率以及更高的抗析晶擴散性能。由于具有上述諸多優(yōu)點, 因此自問世后被廣泛應用于國防、能源、低壓鑄造、金屬冶金、鋼鐵、玻璃、化工、科研等領域。
二、生產工藝
石英陶瓷的生產工藝主要分為制模、制漿、制坯、干燥、燒結、冷加工等幾大步驟,目前主流的生產工藝按照制坯方式的不同分為注漿 成型和注凝成型兩種:
1.注漿成型
通過將具有一定懸浮性的石英料漿注入石膏模(多孔模具)內,通過石膏模的毛細管力將料中的水分吸收,水分帶動細粉顆粒和粗顆粒做移動,吸附堆積成型。
優(yōu)點:體積密度能達到較高水平,硬度高。
缺點:a.吸漿時細顆粒移動,容易形成分層面,密度不夠均勻;b.素坯強度低;c.尺寸不規(guī)整,有較大的偏差。
2.注凝成型
料漿注入不銹鋼模具中,通過水浴槽進行溫固化。佑鑫石英該技術將傳統(tǒng)的注漿工藝結合有機物單體的聚合反應生成高分子網(wǎng)絡結構,利用有機單體聚合將陶瓷粉料懸浮體原位固化,之后經過干燥、排膠、燒結等工藝過程制備而成。
優(yōu)點:a.坯體整體結構及密度均勻;b.坯體強度高;c.蓄熱能力好(熱導率低),保溫性能好。
缺點:體積密度低。
三、應用領域
石英陶瓷制品具有耐高溫,熱膨脹系數(shù)低,低熱傳導性、熱穩(wěn)定性好、電絕緣性好、耐化學腐蝕等特性,因此被廣泛應用于國防、能源、低壓鑄造、金屬冶金、鋼鐵、玻璃、化工、科研等行業(yè)。
a.國防行業(yè):整流罩、航天飛行器的隔熱材料、噴嘴等;
b.太陽能行業(yè):多晶硅鑄錠用坩堝產品,擴散爐用傳輸輥;
c.玻璃行業(yè):玻璃鋼化爐用的石英陶瓷輥;器皿玻璃熔窯成型料碗、料盆、勻料筒;浮法玻璃窯爐中的閘板磚、流槽;特種玻璃用的石英陶瓷坩堝;浮法玻璃窯爐中的蓋板磚、X邊磚、壓縫磚等;
d.實驗室:用于化學、冶煉、生物試驗等的各類耐高溫石英陶瓷器皿、石英陶瓷承裝容器;
e.低壓鑄造、鋼鐵冶金行業(yè):連續(xù)鑄鋼的浸入式、水口磚、長型水口;替代傳統(tǒng)石墨碳套和陶瓷涂層輥的空心輥;黃金、鉑金、銅及稀有金屬的離心冶煉鑄造;鋁合金、佑鑫石英鎂合金低壓鑄造用升液管;連鑄用側封板;銅等熔體輸送用管道、閥、泵的內襯;精密鑄造用石英陶瓷胎具或鑄型等等;
f.稀土和電池材料:煅燒熱處理用坩堝;
g.化工:熱化學蒸餾塔和反應塔等熱工設備上用管、溝槽、板、磚、坩堝、螺旋推進器等等,工業(yè)爐中的隔熱部件和熱處理輸送墊板,石英坩堝;
h.電工行業(yè):氣體放電室用絕緣罩、大功率電阻爐加熱器的爐體、導流加熱器、電弧預熱器、滅弧罩,熱電絕緣器件,電加熱元件;
i.科研:晶體生長及科研項目用坩堝等,如砷化鎵晶體生長用石英坩堝。