基于氧化铝和氧化铬的烧结制品制造技术

技术编号:4657325 阅读:219 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种表观密度大于4.00g/cm↑[3]并具有下列平均化学组成的烧结制品:Al↓[2]O↓[3]补充至100%,16%≤Cr↓[2]O↓[3]≤29.5%,TiO↓[2]的量为使得Cr↓[2]O↓[3]/TiO↓[2]重量比大于16且小于35,其他物质≤1%(以基于氧化物的重量百分数计,总数为100%)。本发明专利技术还提供该烧结制品作为电极衬套的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由氧化铝和氧化铬制得的新型烧结制品、其制备方法以及其用途,尤其是在玻璃熔炉和电解池中的用途。
技术介绍
耐火制品包括熔融铸件和烧结制品。与烧结制品相比,熔融铸件通常包括非常大量的填充在晶粒基体中的晶间玻璃相。因此,烧结制品和熔融铸件在其各自应用中所遇到的问题以及用于克服这些问题的技术方案通常是不同的。此外,由于在生产方法之间存在大量不同,开发用于生产熔融铸件的组合物本身不能直接用于生产烧结制品,反之亦然。通过混合合适的起始原料、然后形成生料混合物并在一定温度下烧制所得生坯一定时间得到烧结制品,所述时间足以烧结所述生坯。烧结制品预期用于多种工业,这取决于它们的化学组成。关于焚化炉,例如,美国专利US-A-6352951描述了基于氧化铝和铬、并且包含氧化锆的块状物。关于玻璃熔炉,US-A-4823359公开了由具有对熔融玻璃和炉渣的良好耐侵蚀和耐侵蚀性的氧化铝和铬组成的涂料。没有提及氧化钛,也没有提及电阻率。在一个具体应用中,称为"电极衬套"的耐火垫支撑用来熔化玻璃的电炉的电极。因此,它不仅必须能够有效地抵抗与其接触的熔融玻璃的侵蚀,而且必须在通常为1450。C 1500。C的工作温度下具有高的电阻率,以减少漏电量。这样,避免电极附近耐火材料的快速降解,尤其是构成电极衬套的耐火材料的降解。目前对非常高质量玻璃的开发,需要高熔化温度,因此需要更高的电能,5这增加了对于玻璃熔炉用耐火制品的需求,尤其是对用作电极衬套的制品的需 求。因此,存在对于新型耐火制品的需求,该新型耐火制品具有良好的耐熔融玻璃侵蚀性和高的电阻率,尤其是在约150(TC的温度下。本专利技术的目的是满足该需求。
技术实现思路
为此,本专利技术提出一种烧结制品,优选地具有大于4.00g/cmS的表观密度, 并且具有如下的平均化学组成(以基于氧化物的重量百分数计,总数为100%):61.8%SA1203《98.3%,更通常为八1203补充至100%;1.6%SCr203《35%,优选16%^0>203和/或Cr203S29.5%;0.1%《TiO2^2.2%,并且Ti02的量为使得0"203/1102重量比大于16且优选小 于35;以及其他物质^1%。出乎意料地,本专利技术人发现,改变0"20/1102重量比会导致出众的性能,尤 其是耐熔融玻璃侵蚀性和约150(TC温度下的电阻率的非常好的折衷。因此,本专利技术的制品优选具有大于16.2、优选大于17、更优选大于19、大 于21或大于24、甚或大于26或28、和/或小于32、优选小于30的Cr203/Ti02 重量比。约28.5的0"20/1102重量比似乎是最好的。因此,它非常适合用作电极衬套,尤其是在它预期与熔融玻璃例如增强玻 璃(E玻璃)和电子玻璃接触时。所述熔融玻璃主要用于制造电视或电脑的平面 屏幕。优选地,本专利技术的制品还表现出以下任选特征中的 一个或多个 氧化铝八1203含量为61.8%或更多、大于63%、优选大于65%、更优选大 于69%和/或98.3%或更少、小于80%、优选小于75%。更优选地,氧化铝含量 为大约70%;不管采用何种实施方式,氧化铝将在0203、 Ti02和"其他物质" 之外补足至100°/0。-氧化铬0"203含量大于20%,优选大于24%,更优选大于26%和/或小于33%,优选小于30%;该含量优选小于29.5°/。,且作为变化方案,可以小于29%, 甚或小于28%。-优选0.1°/。^1102和/或Ti02^2.2%。 氧化钛Ti02含量大于0.15%,优选大于0.2%,更优选大于0.4%,优选大 于0.46%,优选大于0.54%,更优选大于0.9%和/或小于2%,优选小于1.5%, 更优选为大约1%。 开孔孔隙率小于0.5%,优选小于0.1%。-烧结制品的表 见密度大于4g/cm3 (克/立方厘米)。-烧结制品在1500。C下、100Hz(赫兹)频率下测得的电阻率大于250Q 'cm (欧姆 厘米),优选大于500 f2 cm。 烧结制品在95(TC下、100Hz频率下测得的电阻率大于30,000^ cm,优 选大于35,000 Q cm,更优选大于40,000 Q cm,或大于50,000 Q ' cm。 烧结制品的耐E玻璃侵蚀指数Ic (如下列测试中所定义)为120或更大, 优选大于250。 烧结制品为块状物的形式,优选是质量大于5kg (千克),优选大于10kg。 ■烧结制品表现为单一相,所述相为固溶体氧化锆-氧化铝。 本专利技术还提供一种制备烧结制品的方法,所述方法包括下列步骤a) 混合起始原并+以形成始料;b) 由所述始料形成生坯;c) 烧结所述生坯以获得所述烧结制品;所述方法的特征在于确定所述始料使得所述制品与本专利技术一致。 优选地,本专利技术的方法还表现出下列任选特征中的一个或多个-所用起始原料的中值粒径小于100 [im (微米),优选小于50 jxm;-所述始料包括至少10%和/或小于30%的耐火粘土,以基于始料千重的重 量百分数计。-通过等静压制进4于成型。本专利技术还提供一种通过本专利技术的方法生产或者能够通过本专利技术的方法生产的制品。最后,本专利技术提供根据本专利技术的、或者利用根据本专利技术的方法生产或能够利用根据本专利技术的方法生产的耐火制品的用途-用在玻璃熔炉中,尤其是在可能与熔融玻璃、尤其是与1500'C和100Hz 频率下的电阻率大约为20 Q cm到30 Q . cm的玻璃、尤其是与E玻璃和/或比 E玻璃更具电阻的玻璃^t妻触的炉区中,和/或 用在希望在150(TC和100Hz频率下的电阻率大于250 Q cm、优选大于 300 Q . cm、更优选大于500 ^ . cm的应用中,尤其是在电解炉中,尤其是用 于生产氧化铝以及尤其是在制品可能与电解质浴接触的区域中。因此,本专利技术尤其提供这种制品用作"电极村套"或用作电解池中的元件 的用途。具体实施例方式通过下列详细描述,本专利技术的其他特征和优点变得明显。术语"杂质"是指必然与起始原料一起引入或者由于与那些成分反应而得到的不可避免的成分。所述杂质不是必要成分,而仅《又是可以接受的。 术语"临时的"是指"在烧结过程中从制品中除去的"。 颗粒或粒子的"尺寸"这一术语是指其最大尺寸dM与其最小尺寸dm的平均值(dM+dm)/2。通常,粒子混合物或颗粒组合的"中值粒子或颗粒尺寸"这一术语是指将 所述混合物中的粒子或所述组合中的颗粒分成数量上相等的第 一和第二群体的 尺寸,所述第一和第二群体仅仅包括尺寸分别大于或小于所述中值尺寸的粒子或颗粒。才艮据美国标准ASTM D 578-05《Stowfibn/S/^czy c^/ow/c^ G/ow尸沾w ^raw^y 广疾裙斧举乂^标雀魂搭》〉,E玻璃具有下列化学分析(以重量百分数计) B203: 0-10% CaO: 16-25%8 A1203: 12-16% Si02: 52-62% MgO: 0-5% 碱性氧化物0-2% Ti02: 0-1.5% Fe203: 0.05-0.8% 氟0-lo/o。除非另外说明,所有百分数都是重量百分数,当提及烧结制品时基于氧化 物,当提及物料时基于始料的干重。才艮据本专利技术的制品可以采用本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种烧结制品,所述烧结制品的表观密度大于4.00g/cm↑[3]并且具有下列平均化学组成,以基于氧化物的重量百分数计,总数为100%: Al↓[2]O↓[3]:补充至100%, 16%≤Cr↓[2]O↓[3]≤29.5%,   TiO↓[2]的量为使得Cr↓[2]O↓[3]/TiO↓[2]重量比大于16且小于35, 其他物质≤1%。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:奥利维尔西迪朱利安弗尔凯德
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:FR[法国]

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