基于氧化铝和基于氧化锆的烧结产品制造技术

技术编号:18174522 阅读:79 留言:0更新日期:2018-06-09 17:25
一种烧结产品,以基于氧化物的重量百分数计,具有这样的化学分析,用CeO2和Y2O3部分稳定的ZrO2:至100%的余量;Al2O3:>10%且<19%;选自CaO、锰氧化物、ZnO、镨氧化物、SrO、铜氧化物、Nd2O3、BaO、铁氧化物及其混合物的添加剂:0.2%‑6%;杂质:<2%,以基于ZrO2、CeO2和Y2O3的总和的摩尔百分数计,CeO2和Y2O3以这样的量存在,CeO2:≥2.5摩尔%且<5.5摩尔%,和Y2O3:0.5摩尔%‑2摩尔%。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于氧化铝和基于氧化锆的烧结产品
本专利技术涉及基于氧化铝和基于氧化锆的烧结产品,涉及使得可以获得这样的产品的颗粒混合物,还涉及用于制造所述产品的方法。
技术介绍
在耐火产品中,熔铸产品和烧结产品有区别。与烧结产品不同,熔铸产品通常包含非常丰富的晶间玻璃相,该晶间玻璃相填充晶粒的网络。因此,烧结产品和熔铸产品在它们各自应用中遇到的问题以及解决它们所采用的技术方案通常是不同的。此外,由于制造方法之间的显著差异,用于制造熔铸产品而开发的组合物先天地不能被用于制造烧结产品,反之亦然。通过以下来获得烧结产品:混合适当的原材料,然后形成处于坯体状态的该混合物,并在一定温度下烧制所得到的坯体部分,持续足以烧结该坯体部分的时间。取决于其化学组成,烧结产品具有不同的性质,并因此适用于非常不同的行业。在陶瓷烧结产品中,通常包含等于3%的摩尔量的Y2O3的方形的氧化钇稳定的氧化锆产品具有高断裂应力和高硬度。通常包含等于12%的摩尔量的CeO2的氧化铈稳定的氧化锆产品具有非常高的韧度,其大于氧化钇稳定的氧化锆产品的韧度,但具有较低的断裂应力和较低的硬度。因此,需要一种具有硬度、韧度和断裂模量更好地折衷的烧结陶瓷产品。本专利技术的一个目的是至少部分地满足这个需要。
技术实现思路
本专利技术提出了一种烧结产品,以基于氧化物的重量百分数计,其具有这样的化学分析:-用CeO2和Y2O3部分稳定的ZrO2:至100%的余量,-Al2O3:&gt;10%且&lt;19%,-选自CaO、锰氧化物、ZnO、镨氧化物、SrO、铜氧化物、Nd2O3、BaO、铁氧化物及其混合物的添加剂:0.2%-6%,-杂质:&lt;2%,以基于ZrO2、CeO2和Y2O3的总和的摩尔百分数计,CeO2和Y2O3以这样的量存在:-CeO2:≥2.5摩尔%且&lt;5.5摩尔%,和-Y2O3:0.5摩尔%-2摩尔%。优选地,烧结产品的粒度分布是这样的:-形状因子小于2.5的晶粒或“致密晶粒”的平均尺寸小于2μm,-铝细长料粒的平均长度小于20μm,铝细长料粒是具有形状因子大于或等于2.5并且由一个铝晶粒形成或由几个相邻的铝晶粒形成的结构,铝晶粒是超过其40%的重量由Al2O3和所述添加剂形成的晶粒。专利技术人尤其已经发现,通过组合低含量的氧化铈和氧化铝,韧度、硬度和断裂应力之间的极好折衷是可能的。根据本专利技术的烧结产品可以特别根据下面描述的根据本专利技术的方法来制造。根据本专利技术的烧结产品还可以具有以下任选特征中的一个或多个特征:-以基于ZrO2、CeO2和Y2O3的总和的摩尔百分数计,Y2O3的摩尔含量优选小于1.9%,优选小于1.7%,优选小于1.5%,和/或优选大于0.6%,优选大于0.8%,优选大于1%;-以基于氧化物的摩尔百分数计,氧化铝Al2O3的含量优选小于16%,和/或优选大于11%,优选大于12%,优选大于13%;-以基于ZrO2、CeO2和Y2O3的总和的摩尔百分数计,CeO2的摩尔含量优选小于5%,优选小于4.5%,优选小于4.2%,优选小于4%,优选小于3.8%,和/或大于3%;-添加剂优选地选自CaO、锰氧化物、SrO、BaO及其混合物,优选选自CaO、锰氧化物及其混合物;-优选地,添加剂是CaO和一种或多种锰氧化物的混合物;-以基于氧化物的重量百分数计,添加剂的含量优选大于0.3%,优选大于0.4%,优选大于0.5%,和/或优选小于5%,优选小于4%;-在一个实施方式中,以基于氧化物的重量百分数计,添加剂包含CaO,CaO的含量小于4%,优选小于3%,优选小于2%,优选小于1%,或小于0.8%,或小于0.6%;-在一个实施方式中,以基于氧化物的重量百分数计,添加剂包含Nd2O3,Nd2O3的含量小于4%,优选小于3%,优选小于2%,优选小于1%,或小于0.8%,或小于0.6%;-在一个优选的实施方式中,添加剂是CaO和一种或多种锰氧化物的混合物,以基于氧化物的重量百分数计,以MnO形式表示的锰氧化物的含量大于0.2%,优选大于0.3%,和/或优选小于4%,优选小于3%,优选小于2%,优选小于1%,优选小于0.8%,并且CaO的含量优选大于0.2%,和/或小于4%,优选小于3%,优选小于2%,优选小于1%,优选小于0.8%,优选小于0.5%;-以基于氧化物的重量百分数计,杂质的含量优选小于1.0重量%,优选小于0.8重量%,优选小于0.5重量%,或小于0.3重量%。在一个实施方式中,杂质由氧化物形成;-在一个实施方式中,-氧化铝的含量大于10%,优选大于11%,优选大于12%,优选大于13%,并且小于19%,优选小于16%,和-用CeO2和Y2O3部分稳定的ZrO2的含量表示至100%的余量,以基于ZrO2、CeO2和Y2O3的总和的摩尔百分数计,CeO2和Y2O3以以下量存在,-Y2O3的摩尔含量小于2%,优选小于1.9%,优选小于1.7%,优选小于1.5%且大于0.6%,优选大于0.8%,优选大于1%,和-CeO2的摩尔含量小于5.5%,优选小于5%,优选小于4.5%,优选小于4.2%,优选小于4%,优选小于3.8%且大于3%,和-以基于氧化物的重量百分数计,添加剂的含量大于0.2%,优选大于0.3%,优选大于0.4%,或大于0.5%或大于0.6%,并且小于5%,优选小于4%,优选小于3%,优选小于2.5%,优选小于2%,或小于1.5%,或小于1%,和-以基于氧化物的重量百分数计,杂质的含量小于1.0%,优选小于0.8%,优选小于0.5%,或小于0.3%,-在一个优选的实施方式中,-氧化铝的含量大于10%,优选大于11%,优选大于12%,优选大于13%,并且小于19%,优选小于16%,和-用CeO2和Y2O3部分稳定的ZrO2的含量表示至100%的余量,以基于ZrO2、CeO2和Y2O3的总和的摩尔百分数计,CeO2和Y2O3以以下量存在,-Y2O3的摩尔含量小于2%,优选小于1.9%,优选小于1.7%,优选小于1.5%且大于0.6%,优选大于0.8%,优选大于1%,和-CeO2的摩尔含量小于5.5%,优选小于5%,优选小于4.5%,优选小于4.2%,优选小于4%,优选小于3.8%且大于3%,和-添加剂是锰氧化物和CaO的混合物,以基于氧化物的重量百分数计,以MnO形式表示的锰氧化物的含量大于0.2%,优选大于0.3%,并且小于4%,优选小于3%,优选小于2%,优选小于1%,优选小于0.8%,并且CaO的含量大于0.2%,并且小于4%,优选小于3%,优选小于2%,优选小于1%,优选小于0.8%,优选小于0.5%,和-以基于氧化物的重量百分数计,杂质的含量小于1.0%,优选小于0.8%,优选小于0.5%,或小于0.3%,-致密晶粒的平均尺寸小于1.5μm,优选小于1μm,优选小于0.5μm和/或优选大于0.1μm,优选大于0.2μm;-在一个优选实施方式中,致密晶粒数目的多于95%、优选多于97%、优选多于99%是部分稳定的氧化锆的晶粒,和/或超过其重量的40%是氧化铝形成的晶粒;-铝细长料粒的平均长度小于18μm,优选小于15μm,或小于10μm和/或大于1μm,优选大于2μm,优选大于5μm;-铝细长料粒数目的多本文档来自技高网...
基于氧化铝和基于氧化锆的烧结产品

【技术保护点】
一种烧结产品,以基于氧化物的重量百分数计,具有这样的化学分析:‑用CeO2和Y2O3部分稳定的ZrO2:至100%的余量,‑Al2O3:>10%且<19%,‑选自CaO、锰氧化物、ZnO、镨氧化物、SrO、铜氧化物、Nd2O3、BaO、铁氧化物及其混合物的添加剂:0.2%至6%,‑杂质:<2%,以基于ZrO2、CeO2和Y2O3的总和的摩尔百分数计,CeO2和Y2O3以这样的量存在,‑CeO2:≥2.5摩尔%且<5.5摩尔%,‑Y2O3:0.5摩尔%至2摩尔%。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.30 FR 15573151.一种烧结产品,以基于氧化物的重量百分数计,具有这样的化学分析:-用CeO2和Y2O3部分稳定的ZrO2:至100%的余量,-Al2O3:&gt;10%且&lt;19%,-选自CaO、锰氧化物、ZnO、镨氧化物、SrO、铜氧化物、Nd2O3、BaO、铁氧化物及其混合物的添加剂:0.2%至6%,-杂质:&lt;2%,以基于ZrO2、CeO2和Y2O3的总和的摩尔百分数计,CeO2和Y2O3以这样的量存在,-CeO2:≥2.5摩尔%且&lt;5.5摩尔%,-Y2O3:0.5摩尔%至2摩尔%。2.根据前一项权利要求所述的烧结产品,其中,所述CeO2的摩尔含量小于5%且大于3%。3.根据紧接的前一项权利要求所述的烧结产品,其中,所述CeO2的摩尔含量小于4%。4.根据前述权利要求中任一项所述的烧结产品,其中,所述Y2O3的摩尔含量小于1.7%且大于1%。5.根据前述权利要求中任一项所述的烧结产品,其中,以基于氧化物的重量百分数计,氧化铝Al2O3的含量大于11%且小于16%。6.根据前述权利要求中任一项所述的烧结产品,其中,以基于氧化物的重量百分数计,添加剂的含量大于0.5%且小于4%。7.根据前述权利要求中任一项所述的烧结产品,其中,所述添加剂是CaO和一种或多种锰氧化物的混合物。8.根据紧接的前一项权利要求所述的烧结产品,其中,CaO的含量大于0.2%且小于1%,以及其中,以MnO形式表示的锰氧化物的含量大于0.2%且小于1%。9.根据前述权利要求中任一项所述的烧结产品,所述烧结产品具有这样的粒度分布,使得形状因子小于2.5的晶粒或“致密晶粒”的平均尺寸小于2μm,铝细长料粒的平均长度小于20μm,所述铝细长料粒是具有形状因子大于2.5或等于2.5且由一个铝晶粒形成或由...

【专利技术属性】
技术研发人员:托马斯·佩里尔
申请(专利权)人:法商圣高拜欧洲实验及研究中心
类型:发明
国别省市:法国,FR

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