一种新型复合陶瓷窑具及其制备方法与应用与流程

本发明属于耐火材料，具体涉及一种新型复合陶瓷窑具及其制备方法与应用。

背景技术：

1、窑具是一种高级耐火材料，是用耐火土制成的在焙烧过程中对坯件起间隔、支托、承垫、保护等作用的器具，其质量好坏为烧成制品的质量、生产成本有着直接的影响。现有技术下，随着新能源领域的兴起，陶瓷窑具作为一种消耗品，同时具备良好的导热性、低蓄热性、抗热震性和抗氧化性能的应用前景，陶瓷窑具越来越广泛地应用于新能源领域中，例如钠盐电池制备中；而由于陶瓷窑具是在新能源领域中作为一种高端窑具的新型应用，因此仍有改进的需求，如钠盐电池本身由于碱性钠和锂的腐蚀、铅的腐蚀，陶瓷窑具在钠盐电池应用中耐酸碱腐蚀，尤其是耐碱腐蚀，耐铅腐蚀仍是待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术下的问题，提供了一种新型复合陶瓷窑具及其制备方法与应用，通过在材料合成阶段利用高温下原位反应合成所需要的复合材料制备陶瓷窑具，利用高温原位反应充分利用镁盐的耐碱腐蚀能力，并增强产品稳定性。

2、为了达到上述目的，本申请采用的技术方案为：

3、一种新型复合陶瓷窑具，其原料各组分如下：尖晶石骨料0-60 %；铝源50 %-80 %，铝源选自选自α-al2o3、γ-al2o3、氢氧化铝中的一种或多种；镁源选自氢氧化镁、氧化镁、碱式碳酸镁中的一种或多种；镁源20 %-50 %，镁源选自氢氧化镁、氧化镁、碱式碳酸镁中的一种或多种；锆盐0-10 %，锆盐选自氧氯化锆、碳酸锆、硝酸锆、醋酸锆中的一种或多种；纤维0-30 %，纤维选自氧化锆纤维、氧化铝纤维中的一种或几种。

4、一种新型复合陶瓷窑具的制备方法，其制备方法包括复合材料合成步骤、坯料制备步骤和产品制备步骤。

5、作为优选，所述复合材料合成具体操作如下：将铝源、镁源、锆源经过球磨机球磨混合后，送入高温反应釜或高温反应炉中进行高温原位反应，高温原位反应条件为1100℃-1300 ℃，得到复合材料；

6、所述坯料制备步骤具体操作如下：将上述复合材料、尖晶石骨料以及纤维送入旋转撵轮式混料机中进行混合，同时将分散剂同时将分散剂、粘结剂以及润滑剂加入混料中，充分混合均匀；混匀后陈腐24 h-48 h，使用干压、注浆、挤出、凝胶注模中的一种或几种方式进行成型，获得坯料；

7、所述产品制备步骤具体操作如下：将坯料置于高温窑炉中，1350 ℃-1700 ℃进行反应获得产品。

8、一种新型复合陶瓷窑具的在新能源材料中的应用。

9、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

10、本发明的一种新型复合陶瓷窑具及其制备方法与应用，通过在陶瓷窑具制备前的复合材料制备过程中，通过高温下原位反应合成所需要的复合材料，该方法能够充分利用尖晶石骨料以及镁盐的耐碱腐蚀能力，并增强产品稳定性，大大提高了抗热震性；用这种复合材料制备出的所需要的产品具备使用温度高，可长期使用温度≤1650 ℃、抗热震性好、耐酸碱腐蚀，尤其是耐碱腐蚀和耐铅腐蚀的优点；

11、此外，在窑具中添加一定长径比的纤维，穿插于窑具内部缝隙中，起到桥架作用以及增韧作用，使得产品在断裂时呈现穿晶断裂，利于产品的使用寿命的延长；同时，本申请还在窑具中加入锆盐，与纤维共同作用，起到增韧的作用，并对产品得脆性起到一定的缓和作用，使得产品在使用过程中更稳定和更安全，不易炸裂。

技术特征：

1. 一种新型复合陶瓷窑具，其特征在于，其原料各组分如下：尖晶石骨料0-60 %；铝源50 %-80 %，铝源选自选自α-al2o3、γ-al2o3、氢氧化铝中的一种或多种；镁源选自氢氧化镁、氧化镁、碱式碳酸镁中的一种或多种；镁源20 %-50 %，镁源选自氢氧化镁、氧化镁、碱式碳酸镁中的一种或多种；锆盐0-10 %，锆盐选自氧氯化锆、碳酸锆、硝酸锆、醋酸锆中的一种或多种；纤维0-30 %，纤维选自氧化锆纤维、氧化铝纤维中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的一种新型复合陶瓷窑具的制备方法，其特征在于，其制备方法包括复合材料合成步骤、坯料制备步骤和产品制备步骤。

3.根据权利要求2所述的一种新型复合陶瓷窑具的制备方法，其特征在于，

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种新型复合陶瓷窑具的在新能源材料中的应用。

技术总结本发明提出一种新型复合陶瓷窑具的制备方法及应用，属于耐火材料技术领域；在陶瓷窑具制备前的复合材料制备过程中，通过高温下原位反应合成所需要的复合材料，该方法能够充分利用镁盐的耐碱腐蚀能力，并增强产品稳定性，大大提高了抗热震性；用这种复合材料制备出的所需要的产品具备使用温度高，可长期使用温度≤1650℃、抗热震性好、耐酸碱腐蚀，尤其是耐碱腐蚀和耐铅腐蚀的优点。技术研发人员：伦文山,夏言,吴继福,于国之,法博文,赵恒栋,郭文飞,陈文亮,孟国才受保护的技术使用者：山东恒源兵器科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13