【摘要】SiC棚板由于收缩缝的存在,烧制产品对容易落碴和被粉尘污染,同时火焰易窜过,而造成上层温度的波动和不均匀。为解决这一问题,研制了SiC棚板收缩缝填料,经实际使用,使用100次以上未见开裂、脱落。 【关键词】SiC棚板 收缩缝 落碴污染 填料 1、前言 SiC基体由于具有良好的化学稳定性、优良的耐磨性和优异的高温性能,故以SiC为基体的耐火材料已被广泛地应用于工业各领域。在陶瓷工业中,尤其是随着梭式窑的不断推广应用,SiC棚板也得到广泛的使用。 作为以SiC为基体的棚板,因其在使用过程中的热胀冷缩,容易造成断裂或裂缝,故国内外SiC棚板均有按黄金分割律(按不同产品的规格、尺寸,按不同类型的结合剂,按不同类型的微观结构和宏观物化指标,而多因素优选)设定的收缩缝,解决了这一缺陷,并延长了SiC棚板的使用寿命。 在SiC棚板收缩缝的反面,也带来一定的负效应。例如由于收缩缝的存在,在烧造日用陶瓷时,容易造成落碴和粉尘污染,而降低烧造质量,减少正品率;与此同时,烧造时,火焰易窜过收缩缝,造成上层温度的波动和不均匀,也会影响制品质量,故开发和应用优质的收缩缝填料完全必要。 在国外有些国家和我国台湾省所生产的SiC棚板,其产品收缩缝均有填料,而国内生产的SiC棚板收缩缝填料尚属空白。基于以上原因,我们进行了"SiC棚板收缩缝填料"的研究,并取得了成功且投入了大生产,还用于出口韩国的SiC棚板。 2、试验过程 2.1 填料必须具备的条件 (1)采用的收缩缝填料,须适应国内各种规格尺寸的SiC棚板,要求经填缝喷表层涂料后,SiC棚板无开缝,既可防止落碴、粉尘污染,又可提高SiC棚板外观质量。 (2)收缩缝填料既要求和SiC棚板基体有一定的烧结粘连性,又必须具备相适应的弹性模具,否则将因SiC棚板的热胀冷缩受阻,而缩短SiC棚板的使用寿命,并且造成填料脱落。 (3)优质收缩填料的采用可提高SiC棚板的高温荷重值。 (4)SiC棚板收缩缝填料配方优选且达到优质固然重要,但研制出简易配套实用的填缝设备和相应的工艺也同样重要,必须双管齐下。 2.2 配方原料的选择 基于国外棚板收缩缝填料的实物分析,以及满足多组配方优选试验的需要,选用了耐火度高的 -氧化铝微粉、锆英石粉以及A矿石粉、B矿石粉等,另外添加适量的高岭土和常温粘接剂。优质配方填料用于SiC棚板,可使其在填缝、喷涂层及高温装烧产品后,形成一种和SiC棚板基体有一定烧结粘接性,合理的热膨胀系数,而且具有较高弹性模量的高温人工矿相。 -氧化铝微粉、锆英石粉和高岭土的化学成分分别见表1和表2。 表1 α氧化铝微粉的化学成分 Table 1 Chemical composition of α-Al2O3 micropowder Al2O3不小于(%) | 杂质含量不大于(%) | α-Al2O3不小于(%) | SiO2 | Fe2O3 | Na2O | 99.8 | 0.05 | 0.05 | 0.01 | 92 |
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