石英陶瓷制备工艺研究进展（毕业设计论文doc）.doc

毕业设计报告(论文)
(2012届)
题目: 石英陶瓷制备工艺研究进展
所属系: 材料工程技术系
班级: 材料检测0911
学生姓名:
学号: 2009102133
指导教师:
摘要
石英陶瓷是一种新开发的耐火耐高温材料,具有线膨胀系数小、热震稳定性好、化学稳定性好、电性能好、核性能好、低导热率等特点,受到众多行业的青睐,广泛应用于玻璃、冶金、电工、航空航天等领域。本文对石英陶瓷的制备工艺进行综述,主要综述成型工艺(注浆成型和注凝成型)和烧结工艺(常压烧结)的研究进展,并介绍了石英陶瓷的应用领域,总结了石英陶瓷在成型和烧结时现存的问题及相应的解决措施,最后对石英陶瓷的发展前景作出展望。采用先进的注凝成型方法和常压烧结方法可以制备出更精密的石英陶瓷制品。
关键词: 石英陶瓷注浆成型注凝成型常压烧结应用特性
目录
摘要……………………………………………………………………………………………I
第一章绪论 1
石英陶瓷的简介 1
石英陶瓷的国内外现状 2
国外现状 2
国内现状 2
本课题研究的意义和内容 4
第二章石英陶瓷的制备工艺研究 5
石英陶瓷的成型工艺研究 5
注浆成型 5
注凝成型 6
石英陶瓷的烧结工艺研究 8
烧结过程 9
烧成原则 10
影响烧结的因素 10
第三章石英陶瓷的性能及应用 13
石英陶瓷的特性 13
石英陶瓷的应用 14
第四章石英陶瓷现存问题及解决措施 17
色斑 17
色斑产生的原因 17
色斑解决措施 17
裂纹及蚀坑 17
裂纹及蚀坑产生的原因 17
解决措施 18
抗弯强度………………………………………………………………………………………..18
影响抗弯强度的因素………………………………………………………...18
解决措施……………………………………………………………………...18
第五章石英陶瓷的发展前景展望 20
前景展望 20
建议 20
参考文献 21
致谢 22
第一章绪论

石英陶瓷于20世纪60年代初最早由美国开发成功并于1963年投入批量生产,它不仅具有石英玻璃的许多优良性质,如热膨胀系数小、热稳定性好、电绝缘性好、耐化学侵蚀性好,而且还具有一些石英玻璃制品所缺乏的性质,如石英玻璃制品由于导热性好,在使用时一旦发生析晶即损坏报废,而石英陶瓷制品由于导热性极差,在使用过程中即使表面发生析晶,其内部析晶也很缓慢,制品仍可继续使用。
石英陶瓷还有一个最大的优点,就是在1100℃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%。由于它具有上述许多优良的性质,因此,自问世以来,迅速在日本、前苏联、法国等工业发达国家得到了推广及应用,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[1]。
石英陶瓷采用以熔融石英粉料作为主要原料,熔融石英粉料是用高品位的石英矿石,采用电弧炉熔融、冷却、破粉碎、筛分、酸洗等一系列工艺制备的[2],%[3]。石英陶瓷制备所需的辅助原料如表1所示。
石英块
破粉碎
筛分
酸洗除铁
球磨制浆
成型
烧成
冷加工
制品
酸洗除铁
图1 石英陶瓷基本制造工艺
表1石英陶瓷制备所需的辅助原料
名称
分子式
简称
品级
功用
丙烯酰胺
C2H2CONH2
AM
工业纯
单体
N,N-亚甲基双丙烯酰胺
C7H10N2O2
MBAM
化学纯
交联剂
过硫酸铵
(NH)4S2O8
分析纯
引发剂
去离子水
H2O
工业纯
分散介质
乳酸
C3H5O3
化学纯
调节pH
石英陶瓷的国内外发展现状
国外发展现状
目前,国外生产熔融石英陶瓷制品的厂家主要有美国的Ceradyne公司、Ford公司、法国的Vesuvius公司及日本的东芝陶瓷公司等,其产品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,主要有玻璃水平钢化炉用石英陶瓷辊、浮法玻璃窑用闸板砖、浮法玻璃退火炉用空心辊、铸钢用水口、金属带材热处理炉用空心辊、有色金属冶炼用水口、塞棒、