一种应用于低温窑炉的陶瓷测温环制造技术

本发明专利技术公开了一种应用于低温窑炉的陶瓷测温环，包括2

【技术实现步骤摘要】
一种应用于低温窑炉的陶瓷测温环


[0001]本专利技术涉及特种陶瓷
，特别涉及陶瓷测温环
，具体为一种应用于低温窑炉的陶瓷测温环的制造方法。

技术介绍

[0002]在玻璃、半导体、陶瓷、粉末冶金等行业中，其产品需要在窑炉中进行热处理。而在热处理过程中，窑炉实际温度的测量和管控，对产品的质量和成本具有重要影响。传统的测温方法都有一定的局限性，如热电偶只能给出它所在位置点的温度，而不是产品摆放位置的温度。相同的设定温度，在窑炉不同的摆放位置，不能保证产品所接受的热处理效果是相同的。另外，在整个热处理过程中作用在产品上的总热量，用热电偶、光学温度计等传统方法也无法测量得到的。针对上述情况，出现了陶瓷测温环这一产品。陶瓷测温环在热处理过程中吸收热量而收缩，实际温度越高、保温时间越长，其受热总量越多，测温环收缩越大，烧结后直径越小。它能直观体现不同热处理条件下，如不同设定温度、时间、散热器、气流、传热系数等，在其摆放位置的整个实际受热效果。测温环体积小巧，能放置在窑炉中任何需要测量温度的位置，更好的指示产品整在个热处理过程中所受的累积热量。由于其一致性和重复性，既可用于横向管控窑炉不同位置或不同窑炉的温度差异，也可用于纵向管控窑炉某一位置不同时期的温度变化，帮助用户进行产品质量管控、生产制程优化、窑炉故障排除。已广泛应用于电子陶瓷、粉末冶金、特种陶瓷、磁性材料、建筑陶瓷、卫浴陶瓷、日用陶瓷等行业。
[0003]最开始，陶瓷测温环产品的测温范围在600
‑
1750℃，只能应用于工艺温度较高的窑炉中。而对于玻璃、低温陶瓷釉料、退火炉、半导体等行业，其部分工艺温度低至500℃，这些测温环产品无法满足其应用需求。2017年，美国FERRO公司开发出ZTH型号测温环，测温范围560
‑
660℃，将测温环的有效测温范围再次降低40℃至560℃，但是离500℃尚有一段距离，并且该型号测温环有效测温范围只有100℃，还无法满足相关行业在低温窑炉中的应用需求。

技术实现思路

[0004]基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种应用于低温窑炉的陶瓷测温环。
[0005]本专利技术提出的一种应用于低温窑炉的陶瓷测温环，包括2
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10%wt B2O3、10
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50%wt玻璃粉、10
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30%wtSiO2、10
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30%wtAl2O3、1
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5%wt TiO2、1
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10%wtMgO和1
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5%wt BaC03。
[0006]优选地，所述玻璃粉软化温度500℃，而B2O3的熔点为450℃，在烧结过程中，能形成液相，促进低温烧结。玻璃粉与B2O3起联合助烧作用，使测温环坯体在500℃之前就开始收缩。
[0007]优选地，所述玻璃粉配方组成为：10
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25%wt B2O3、1
‑
5%Li2C03、30
‑
60%wtSiO2、5
‑
20%wtAl2O3、5
‑
10%wt ZnO和5
‑
15%wt CaO。
[0008]一种应用于低温窑炉的陶瓷测温环的工艺流程，包括以下步骤：S1：按玻璃粉配方重量比例，称取原材料，原材料纯度大于等于99.5%，均匀混合，置于坩埚中1200
‑
1400℃熔制1
‑
2小时，将玻璃液直接倒入去离子水中淬冷，得到玻璃；S2：将玻璃破碎至2mm以下，放入球磨桶中球磨，干燥得到中位粒径为1
‑
2um的玻璃粉末；S3：按测温环配方重量比例，称取原材料，以去离子水为介质，加入球磨桶中球磨6
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12小时。原材料纯度大于等于99.5%，球磨后用激光粒度仪测定浆料的粒度分布，其中位粒径为0.5
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2um；S4：将球磨后的浆料，加入2
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5%wt聚丙烯酸，喷雾造粒，得到的粉料过筛，选取100目
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300目的粉料，在设计好的模具中，干压成型，得到陶瓷测温环坯体，成型压力100
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300MPa，测温环尺寸为：内径10mm、外径20.5mm、厚度7mm；S5：对测温环进行烧结：将3个测温环呈品字形放置在窑炉中，靠近热电偶测温端，进行烧结，烧结程序为升温速度300℃/小时，最高温度保持时间为1小时，降温速度为300℃/小时，空气气氛，冷却到室温，并静置1小时，用螺旋测微器测量测温环直径，烧结温度470
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730℃，每5℃取一个温度点，每个温度点重复烧结5次，这样每个温度点得到15个数据，取平均值，并进行拟合，得到温度
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直径对应曲线。
[0009]本专利技术中的有益效果为：本专利技术制造的陶瓷测温环，从500℃开始持续收缩，有效测温范围500
‑
700℃，可以应用于低至500℃的窑炉测温。
附图说明
[0010]图1为本专利技术提出的一种应用于低温窑炉的陶瓷测温环的测温环温度
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直径对应曲线图。
具体实施方式
[0011]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0012]一种应用于低温窑炉的陶瓷测温环，包括2
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10%wt B2O3、10
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50%wt玻璃粉、10
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30%wtSiO2、10
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30%wtAl2O3、1
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5%wt TiO2、1
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10%wtMgO和1
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5%wt BaC03。
[0013]本专利技术中，玻璃粉软化温度500℃，而B2O3的熔点为450℃，在烧结过程中，能形成液相，促进低温烧结，玻璃粉与B2O3起联合助烧作用，使测温环坯体在500℃之前就开始收缩，玻璃粉配方组成为：10
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25%wt B2O3、1
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5%Li2C03、30
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60%wtSiO2、5
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20%wtAl2O3、5
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10%wt ZnO和5
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15%wt CaO。
[0014]一种应用于低温窑炉的陶瓷测温环的工艺流程，包括以下步骤：S1：按玻璃粉配方重量比例，称取原材料，原材料纯度大于等于99.5%，均匀混合，置于坩埚中1200
‑
1400℃熔制1
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2小时，将玻璃液直接倒入去离子水中淬冷，得到玻璃；S2：将玻璃破碎至2mm以下，放入球磨桶中球磨与干燥得到中位粒径为1
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2um的玻璃粉末；S3：按测温环配方重量比例，称取原材料，以去离子水为介质，加入球磨桶中球磨
6
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12小时。原材料纯度大于等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于低温窑炉的陶瓷测温环，包括2
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10%wt B2O3、10
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50%wt玻璃粉、10
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30%wtSiO2、10
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30%wtAl2O3、1
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5%wt TiO2、1
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10%wtMgO和1
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5%wt BaC03。2.根据权利要求1所述的一种应用于低温窑炉的陶瓷测温环，其特征在于，所述玻璃粉软化温度500℃。3.根据权利要求2所述的一种应用于低温窑炉的陶瓷测温环，其特征在于，所述玻璃粉配方组成为：10
‑
25%wt B2O3、1
‑
5% wt Li2C03、30
‑
60%wtSiO2、5
‑
20%wtAl2O3、5
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10%wt ZnO和5
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15%wt CaO。4.根据权利要求1所述的一种应用于低温窑炉的陶瓷测温环的工艺流程，其特征在于，包括以下步骤：S1：按玻璃粉配方重量比例，称取原材料，原材料纯度大于等于99.5%，均匀混合，置于坩埚中1200
‑
1400℃熔制1
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【专利技术属性】
技术研发人员：蔡毅翔，黄满连，蔡艺虹，
申请(专利权)人：厦门市宏珏电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：