
工艺学实践
石英陶瓷
学 院:化学化工学院
专业班级:无机非金属材料工程111班
课 程:无机非金属材料工艺学
指导老师:胡永刚老师
学 号:***********
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2013年11月13日
第1章 引言
正如我们知道的,熔融石英陶瓷有着其他陶瓷制品诸多无法比拟的特性,具有广泛的应用前景,是一种极具发展潜力的陶瓷材料。采用传统的注浆成型工艺制备熔融石英陶瓷时由于成型过程中固化时间较长,从而延长了生产周期,增加了生产成本;另一方面,注浆成
型过程中容易造成坯体的颗粒偏析,坯体出现分层现象,特别是对大型、厚壁制品,会导致结构及性能上的不均匀。因此,为满足一些特殊领域对熔融石英陶瓷制品的强度(弯曲强度大于40MPa)及整体均匀性的要求,必须对石英陶瓷的强度及均匀性予以改进提高,减少缺陷的产生,提高可靠性。本课题设计是为满足高性能熔融石英陶瓷的制备而提出的。本课程设计拟采用先进的注凝成型技术,通过对料浆引入复合添加剂,并对成型、烧成工艺参数进行调整和控制,制备出高强度、高密度和高可靠性的熔融石英陶瓷制品,拓宽熔融石英陶瓷的应用范围。
第2章 概述
2.1石英陶瓷的简介
石英陶瓷是一种新型高纯耐高温石英材料,它既保留了石英玻璃的诸多优点,又可采用陶瓷的一系列生产艺。它是以熔融石英或石英玻璃为原料,经破碎、成形、烧成等一系列工序制备而的产品。由美国Georgia理工学院在20世纪60年代研制成功并于1963年投入批量生产。
石英陶瓷具有导热性低 、膨胀系数小、耐高温、热稳定性好,以及与其它品种石英玻璃相比成本低等优点。石英陶瓷还有一个最大的优点.就是在1100摄氏度以下,其强度随着温度的升高而大大增加。从室温至1100℃,其强度可增加33%。由于具有上述许多优良的性质,因此自问世以来,迅速得到了推广及应用.其应用领域也涉及到宇宙飞船、火箭、导弹、雷达、原子能 、电子、钢铁、炼焦、有色金属、玻璃等工业领域。
2.2、石英陶瓷的发展现状
2.2.1国外发展现状
目前,美国、法国、德国、日本等国家具有较高的研制开发水平,石英陶瓷也得到了广泛应用。主要用途是作为耐火材料及中等温度下的能抗拒温度剧变的结构材料。根据使用条件的不同,研制开发的石英陶瓷制品具有不同的性能特点,既有高致密度、高强度的系列制品,也有低密度、高气孔的隔热保温制品和泡沫石英制品。如美国的Ceradyne公司生产的熔融石英陶瓷导弹天线罩,法国的Vesuvius公司生产的玻璃水平钢化炉和金属带材热处理用棍棒等均代表了目前国际上熔融石英陶瓷研制生产的先进水平。
2.2.2国内发展现状
我国熔融石英陶瓷的生产基本是以钢铁冶炼用熔融石英水口以及玻璃窑炉用熔融石英耐火材料为主,多属中低档石英陶瓷制品。20世纪90年代我国加强了熔融石英陶瓷的研制开发,目前我国的高档熔融石英陶瓷的研制也已达到了国际先进水平,山东中材高新材料股份公司研制开发的玻璃水平钢化炉用石英陶瓷辊、金属带材热处理炉用石英陶瓷空心辊,玻璃浮法窑用耐火材料等多种产品的质量在国内处于领先地位,得到了用户的认可,产品质量达到了国外同类产品的先进水平。
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