專利名稱：超高溫二硅化鉬氧化鋯復(fù)合發(fā)熱體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)熱材料技術(shù)，主要提出一種超高溫二硅化鉬氧化鋯復(fù)合發(fā)熱體及其制備方法。
背景技術(shù)：
二硅化鉬材料因其在1000℃以上的高溫下在表面能形成致密的保護(hù)膜，從而具有很好的高溫耐氧化能力，作為大氣環(huán)境下使用的高溫發(fā)熱體得到了廣泛的應(yīng)用，其自身所耐熱最高溫度可達(dá)1800℃以上。氧化鋯快離子導(dǎo)體也是一種氧化氣氛下使用的高溫發(fā)熱體，使用溫度可達(dá)2000度以上，但是其存在低溫不導(dǎo)電的缺點(diǎn)，使用時(shí)需要先預(yù)熱，這給爐體設(shè)計(jì)制造和使用帶來了很多的不便，因而應(yīng)用范圍較小。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)發(fā)熱體的使用溫度提出了更高的要求，瑞典的康泰爾(Kanthal Fuenace Products)公司曾在20世紀(jì)90年代初開發(fā)出Kanthal super 1900的新產(chǎn)品，但因其內(nèi)部所含導(dǎo)致高溫變形的玻璃相較多，所以仍存在高溫易變形和壽命較短的缺點(diǎn)。日本理研(Riken Corporation)公司在1997年發(fā)表了用有機(jī)粘結(jié)來制造可在1800℃以上使用的發(fā)熱體的制造方法(日本專利特開平10-297972)，但發(fā)熱體電阻率太小，使加熱爐的電源及其控制系統(tǒng)成本提高，而且單相二硅化鉬材料高溫強(qiáng)度低，抗蠕變能力弱，發(fā)熱體使用壽命較短。正在公開的專利《二硅化鉬基復(fù)合發(fā)熱體及制備方法》公開號(hào)為1314448，采用塑性無機(jī)鋁硅酸鹽等作為發(fā)熱體成形粘結(jié)劑，雖然通過脫Na處理，可在一定程度上提高耐熱溫度，但由于二硅化鉬基體高溫強(qiáng)度低、抗蠕變能力差和鋁硅酸鹽含量較高、且熔點(diǎn)低，二硅化鉬發(fā)熱體耐熱性和高溫強(qiáng)度都很低，很難在1800℃的高溫下使用，材料的耐熱性提高有限，且脫Na處理工藝使成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種使用溫度在1850℃以上的超高溫二硅化鉬氧化鋯復(fù)合發(fā)熱體及其制備方法，得到能在1850℃以上使用的高性能、長壽命發(fā)熱體。
本發(fā)明所提出的技術(shù)方案是發(fā)熱體以二硅化鉬氧化鋯兩相網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)復(fù)合材料為基體，即以(Mo1-x，Wx)Si2為兩相復(fù)合材料中的一相，其中X＝0～0.5；以氧化釔/氧化鈣穩(wěn)定的氧化鋯粉體為另一相，氧化釔/氧化鈣穩(wěn)定的氧化鋯粉體在復(fù)合材料中其含量30-70vol％。
加入有燒結(jié)助劑，燒結(jié)助劑的作用是在材料燒結(jié)時(shí)促進(jìn)材料的致密化，從而獲得致密的基體，燒結(jié)助劑可采用稀土氧化物，其加入量為復(fù)合材料總重量的0.1～1％。
硅化物復(fù)合粉體的制備中，鉬粉、鎢粉與Si粉按組成為(Mo1-x，Wx)Si2比例配料混合，然后在真空或者惰性氣體保護(hù)氣氛下自蔓延合成需要的二硅化鉬復(fù)合粉體，由于WSi2的熔點(diǎn)為2160℃，比MoSi2的熔點(diǎn)(2030℃)高出160℃且兩者可完全置換固溶，上述混合粉體通過高溫?zé)Y(jié)后會(huì)形成耐熱溫度比MoSi2單相高的固溶體基體。這里WSi2的添加量要考慮到其固溶后不會(huì)影響固溶體的高溫氧化特性。本發(fā)明提供的硅化物復(fù)合粉體為(Mo1-x，Wx)Si2，其中X＝0～0.50，X大于0.5材料的抗氧化性能將受到影響，從而影響發(fā)熱體的壽命。
氧化釔/氧化鈣穩(wěn)定的氧化鋯粉體加入在二硅化鉬材料的基體中，形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這樣，一方面徹底改變了二硅化鉬材料高溫抗蠕變斷裂的能力弱的缺點(diǎn)，另一方面也彌補(bǔ)了單相二硅化鉬低溫電阻過低、高溫電阻大的缺點(diǎn)。使二硅化鉬發(fā)熱體高溫力學(xué)、電學(xué)性能得到很好的改善。純氧化鋯粉體制備的材料在任何溫度下導(dǎo)電性都很差，通過加入一些離子可以使其在1000度以上的高溫呈現(xiàn)良好導(dǎo)電性，如加入氧化釔或氧化鈣，這種特征的粉體就是氧化釔/氧化鈣穩(wěn)定的氧化鋯粉體(產(chǎn)品均有市售)。本發(fā)明中氧化釔/氧化鈣穩(wěn)定的氧化鋯粉體的加入量30～70vol％，因?yàn)檠趸喖尤肓窟^多將影響導(dǎo)致發(fā)熱體低溫導(dǎo)電性能嚴(yán)重下降，而加入量過少則其提高溫抗蠕變斷裂作用不明顯。
單相二硅化鉬材料難以燒結(jié)，加入氧化鋯復(fù)合后材料的燒結(jié)性能更差，必須要很高的燒結(jié)溫度和較長的保溫時(shí)間才能獲得致密的材料，能源消耗很大，造成生產(chǎn)成本升高，因此，本發(fā)明中，添加有燒結(jié)助劑，以便能在較低溫度上燒結(jié)得到致密的材料。一般的燒結(jié)助劑很容易影響到材料的高溫性能，因此，本發(fā)明選用了自身熔點(diǎn)高而且活性好的稀土氧化物材料作為燒結(jié)助劑，加入量為復(fù)合基體料重量的0.1～1％，稀土氧化物有很多，如可為氧化鑭、氧化鈰、氧化鐠、氧化釹、氧化釤、氧化釓、氧化鋱、氧化鏑、氧化鈥、氧化鉺、氧化銩、氧化鐿、氧化镥、氧化鈧、氧化釔等；采用最為常見的氧化鑭、氧化釔和氧化鈰較為適宜。
本發(fā)明提出的超高溫二硅化鉬氧化鋯復(fù)合發(fā)熱體，在復(fù)合材料的顯微結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)兩復(fù)合相互成網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，這樣，復(fù)合材料就結(jié)合了二硅化鉬材料和氧化釔/氧化鈣穩(wěn)定的氧化鋯材料的特點(diǎn)，在低溫只有二硅化鉬連續(xù)相參與導(dǎo)電加熱，到了高溫氧化釔/氧化鈣穩(wěn)定的氧化鋯材料參與導(dǎo)電，這不但克服了單相二硅化鉬材料低溫電阻過小、高溫電阻大的缺點(diǎn)，也克服了單相氧化釔/氧化鈣穩(wěn)定的氧化鋯材料低溫不導(dǎo)電和抗熱振性差的缺點(diǎn)；同時(shí)由于氧化鋯的加入復(fù)合發(fā)熱元件的耐熱性和抗高溫蠕變能力也較傳統(tǒng)的二硅化鉬發(fā)熱體更優(yōu)秀。利用該復(fù)合材料制備的發(fā)熱體可在1850度以上長期使用。
本發(fā)明所提出的超高溫二硅化鉬氧化鋯復(fù)合發(fā)熱體其制備方法為上述兩相復(fù)合材料及燒結(jié)助劑進(jìn)行配料，加入粘結(jié)劑練泥、擠出成型，干燥、燒結(jié)并經(jīng)成膜處理獲得；其中，經(jīng)有機(jī)粘結(jié)劑成型干燥所得棒材需在氫氣氣氛壓力0.1Mpa進(jìn)行脫脂處理，溫度范圍為300～600℃，脫脂時(shí)間為3～30小時(shí)；燒結(jié)溫度為1500～1750℃。
具體的制備過程為1、將制備發(fā)熱體的兩相復(fù)合材料及燒結(jié)助劑進(jìn)行混料。
2、加入粘結(jié)劑進(jìn)行煉泥，粘結(jié)劑可采用有機(jī)粘結(jié)劑，也可采用無機(jī)粘結(jié)劑，如采用淀粉、糊精、甲基纖維素(MC)、羧甲基纖維素(CMC)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙酸乙酯、羥丙基纖維素、硅酸乙脂等高分子化合物作為粘結(jié)劑，添加量可為兩相復(fù)合材料總重量的1.0～5.0％。如采用無機(jī)耐火結(jié)合粘土、高嶺土、膨潤土、球粘土作為粘結(jié)劑，加入量可為兩相復(fù)合材料總重量的5.0～10.0％。也可將有機(jī)粘結(jié)劑和上述無機(jī)粘結(jié)劑配合使用，最好單獨(dú)使用有機(jī)或者無機(jī)粘結(jié)劑。加入粘結(jié)劑的作用是提高坯料的塑性，便于擠出成型得到所需的發(fā)熱體棒材素坯。另外，有機(jī)粘結(jié)劑以水溶性為宜，這是因?yàn)樵诨炝险衬鄷r(shí)，可以用成本較低的水來混料，而且使干燥變得很簡(jiǎn)單。選擇無機(jī)粘結(jié)劑可以省去脫脂工序，從而降低成本，但是無機(jī)粘結(jié)劑的耐熱性將一定程度上限制了其加入量，因此在無機(jī)粘結(jié)劑中以耐火球土為佳。
3、將加水和粘結(jié)劑濕混好的粉體倒入練泥機(jī)進(jìn)行練泥，使其粘性和塑性適中，為了使煉好的泥料更加均勻，在進(jìn)入成型工藝前要放置一段時(shí)間，并且為了保持每回的泥料硬度相同，放置時(shí)要保持恒溫。
4、長棒材的成型通常采用擠壓成型方式，擠壓成型可分為間歇式擠壓和連續(xù)式擠壓兩種。間歇式擠壓具有擠壓截面內(nèi)壓力均勻的優(yōu)點(diǎn)適用于直徑較大的冷端素材，但生產(chǎn)效率比較低。連續(xù)式擠壓效率比較高，但有擠壓截面內(nèi)密度不均、外密內(nèi)疏的缺點(diǎn)更適用于尺寸要求細(xì)而長的熱端素材的成型。
5、成型后的素材要經(jīng)過一個(gè)干燥過程，干燥過程中最好為恒溫狀態(tài)。
6、脫脂處理，脫脂是除去有機(jī)粘結(jié)劑的工藝過程，在這一過程中將干燥后的素材在高溫爐中在300～600℃、氫氣氣氛，壓力0.1Mpa、時(shí)間為3～30小時(shí)脫脂，使有機(jī)粘結(jié)劑除去。
7、成型體的燒結(jié)在真空或保護(hù)氣氛中進(jìn)行，燒結(jié)溫度在1500℃-1750℃的范圍內(nèi)。
8、成膜處理，素材燒結(jié)完后，進(jìn)行成膜處理，而后加工制備成發(fā)熱體元件。成膜處理的溫度在1300～1700℃范圍內(nèi)，如可通過通電加熱的方式對(duì)棒材進(jìn)行成膜處理。
時(shí)間依據(jù)處理溫度為1～10分鐘，溫度最好在1600℃左右，因?yàn)榇藴囟瘸赡r(shí)間合適，且得到的膜完整致密。
本發(fā)明提出的制備方法較為簡(jiǎn)單，即通過較為簡(jiǎn)單的工藝過程用于制造能在1850℃以上的溫度范圍使用的發(fā)熱體材料。而本發(fā)明所提出的發(fā)熱體材料選用了二硅化鉬和氧化鋯兩相網(wǎng)絡(luò)狀復(fù)合材料為基體，這樣，不斷彌補(bǔ)了單相硅化鉬發(fā)熱體高溫強(qiáng)度低、抗蠕變性能弱、低溫電阻過低的不足，而且，也克服了單相氧化鋯發(fā)熱體低溫不導(dǎo)電，抗熱沖擊性能差的缺點(diǎn)。在保持二硅化鉬材料原有良好高溫抗氧化性和抗熱沖擊性能的基礎(chǔ)上，最大限度的提高了二硅化鉬發(fā)熱體的高溫強(qiáng)度、抗蠕變能力、耐熱性，使發(fā)熱體能在1850℃以上的高溫長期使用。
N-辛烷基對(duì)亞胺基苯磺酸鈉為主劑400Kg，碳酸氫鈉0Kg(所處理水質(zhì)中PH值為8.9)，聚丙烯酸120kg，硫酸鈉200kg，去離子水280Kg。驅(qū)油劑總量為1000Kg。
冷卻水系統(tǒng)油污含量為200mg/l。在冷卻水系統(tǒng)中投加本驅(qū)油劑100mg/l，用現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)換熱器，監(jiān)測(cè)A3鋼換熱試管的腐蝕和黏附速率情況，結(jié)果如表1所示表1驅(qū)油劑的加入對(duì)A3鋼腐蝕和黏附速率影響效果

實(shí)施例2按以下配比配制驅(qū)油劑N-十二烷基對(duì)亞胺基苯磺酸鈉550Kg，碳酸鈉60Kg，三聚磷酸鈉150kg，硫酸鈉220kg，去離子水20Kg。驅(qū)油劑總量為1000Kg。
工業(yè)處理廢水中油污含量為800mg/l。在冷卻水系統(tǒng)中投加本驅(qū)油劑100mg/l，驅(qū)油效果分析結(jié)果如表2所示表2驅(qū)油劑的加入對(duì)含油廢水驅(qū)油效果影響

實(shí)施例3按以下配比配制驅(qū)油劑N-十八烷基對(duì)亞胺基苯磺酸鈉為420Kg，碳酸氫鈉50Kg(循環(huán)水系統(tǒng)PH＝7.2需加入一定量的堿)，羥基亞乙基二膦酸180kg，硫酸鈉260kg，去離子水90Kg。驅(qū)油劑總量為1000Kg。
煉廠一循冷卻水系統(tǒng)油品泄漏，油污含量為320mg/l。在冷卻水系統(tǒng)中投加本驅(qū)油劑100mg/l，用現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)換熱器，監(jiān)測(cè)A3鋼換熱試管的腐蝕和黏附速率情況，結(jié)果如表3所示
實(shí)施例和比較例2表3S1、B1、B2、B3、B4試樣棒材的抗蠕變性能比較

對(duì)不同氧化鋯含量燒結(jié)后所得棒材進(jìn)行了抗蠕變?cè)囼?yàn)。試驗(yàn)條件為實(shí)驗(yàn)溫度/1000℃、載荷應(yīng)力/100MPa。表3給出了5種試樣在實(shí)驗(yàn)開始10小時(shí)后和20小時(shí)后的應(yīng)變數(shù)值?？梢钥闯鲅趸喌暮考捌湮⒔Y(jié)構(gòu)特征直接影響試樣的蠕變程度。在實(shí)驗(yàn)開始10小時(shí)后S1的應(yīng)變?yōu)?.000031、B1為0.0026、B2為0.0020、B3為0.00010、B4為0.000009，可見，添加氧化鋯可以提高二硅化鉬的抗高溫蠕變性能，特別是添加相微結(jié)構(gòu)連續(xù)時(shí)，抗蠕變能力較單相二硅化鉬材料提高了近2個(gè)數(shù)量級(jí)；而且，隨著時(shí)間的推移兩者的變形差異也會(huì)越來越大。
實(shí)施例和比較例3表4S1和B1、B2、B3、B4試樣棒材的電沖擊性能比較

對(duì)于發(fā)熱元件，以抗電流沖擊性能來評(píng)價(jià)發(fā)熱元件材料的抗熱沖擊性能，試驗(yàn)方案為將發(fā)熱體在交流電作用下，升溫至1500度，通電30秒后斷電10秒，如此循環(huán)直至材料破壞，一循環(huán)次數(shù)的多少來表征發(fā)熱元件的抗熱沖擊性能。表4給出了不同氧化鋯含量發(fā)熱元件的抗熱沖擊測(cè)試結(jié)果，可以看出，隨著氧化鋯的加入，發(fā)熱元件的抗熱沖擊能力受到影響，特別是當(dāng)氧化鋯加入量過多，是二硅化鉬不連續(xù)時(shí)如B4，材料的抗熱沖擊能力變得很差，實(shí)際應(yīng)用壽命會(huì)很短。
實(shí)施例和比較例4表5S1和B5、B6試樣棒材的抗氧化性比較(1200度)

對(duì)于W含量對(duì)發(fā)熱體的抗氧化性能的影響，進(jìn)行了1200度、空氣條件下氧化速率的考察，結(jié)果如表5所示。
通過上述施例和比較例，可以看出在二硅化鉬基體中引入氧化鋯，使兩相在顯微結(jié)構(gòu)上都連續(xù)，具有這種特征的材料表現(xiàn)出較好的耐熱性、導(dǎo)電性、抗蠕變性、抗熱沖擊性、抗氧化性等。因此，可用來作為大氣中使用的超高溫發(fā)熱元件。
下面，我們給出實(shí)施例來具體說明本發(fā)明發(fā)熱體和本發(fā)明方法。
實(shí)施例1主要成分70vol％MoSi2、30Vol％氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯粉體，其中氧化釔與氧化鋯的加入重量比為8％∶92％(宜興三賽粉體有限公司生產(chǎn))，輔助成分燒結(jié)助劑0.2wt％La2O3、粘結(jié)劑5.0wt％無機(jī)球粘土，經(jīng)過混料、成型、干燥、燒結(jié)，燒結(jié)溫度1650度，保溫2小時(shí)，成型性良好，成品率在90％以上，成膜特性好，成膜迅速，表面光亮致密，顯微結(jié)構(gòu)MoSi2為基體，ZrO2相連續(xù)，耐熱溫度1820度，抗熱沖擊性能良好，抗蠕變特性較好，導(dǎo)電性好。
實(shí)施例2主要成分50vol％(Mo0.9，W0.1)Si2、50Vol％氧化鈣穩(wěn)定的氧化鋯粉體，其中氧化鈣與氧化鋯的加入重量比為8％∶92％(宜興三賽粉體有限公司生產(chǎn))，輔助成分燒結(jié)助劑1.0wt％Y2O3、粘結(jié)劑10wt％膨潤土，經(jīng)過混料、成型、干燥、燒結(jié)，燒結(jié)溫度1500度，保溫2小時(shí)，成型性良好，成品率在90％以上，成膜特性好，成膜迅速，表面光亮致密，顯微結(jié)構(gòu)MoSi2和ZrO2互相連續(xù)，耐熱溫度1850度，抗熱沖擊性能較好，抗蠕變特性較好，導(dǎo)電性好。
實(shí)施例3主要成分30vol％(Mo0.5，W0.5)Si2、70Vol％氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯粉體，其中氧化釔與氧化鋯的加入重量比為4％∶96％(宜興三賽粉體有限公司生產(chǎn))，輔助成分燒結(jié)助劑0.8wt％Ce2O3、粘結(jié)劑7wt％高嶺土，經(jīng)過混料、成型、干燥、燒結(jié)，燒結(jié)溫度1700度，保溫2小時(shí)，成型性良好，成品率在90％以上，成膜特性好，成膜迅速，表面光亮致密，顯微結(jié)構(gòu)ZrO2為基體，MoSi2相連續(xù)，耐熱溫度1860度，抗熱沖擊性能一般，抗蠕變特性較好，導(dǎo)電性較好。
實(shí)施例4主要成分40vol％(Mo0.6，W0.4)Si2、60Vol％氧化鈣穩(wěn)定的氧化鋯粉體，其中氧化鈣與氧化鋯的加入重量比為4％∶96％(宜興三賽粉體有限公司生產(chǎn))，輔助成分燒結(jié)助劑0.4wt％La2O3、0.3wt％Y2O3、粘結(jié)劑5.0wt％CMC，經(jīng)過混料成型、干燥、脫脂、燒結(jié)，脫脂溫度300度，30小時(shí)，氣氛0.1Mpa氫氣，燒結(jié)溫度1750度，保溫2小時(shí)，成型性良好，成品率在90％以上，成膜特性較好，成膜速度一般，顯微結(jié)構(gòu)ZrO2為基體，MoSi2相連續(xù)，耐熱溫度1850度以上，抗熱沖擊性能一般，抗蠕變特性好，導(dǎo)電性較好。
實(shí)施例5主要成分30vol％(Mo0.7，W0.3)Si2、70Vol％氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯粉體，其中氧化釔與氧化鋯的加入重量比為6％∶94％(宜興三賽粉體有限公司生產(chǎn))，輔助成分燒結(jié)助劑0.6wt％Ce2O3、0.2wt％Y2O3、粘結(jié)劑3.0wt％PVA，經(jīng)過混料成型、干燥、脫脂、燒結(jié)，脫脂溫度450度，15小時(shí)，氣氛0.1Mpa氫氣，燒結(jié)溫度1750度，保溫2小時(shí)，成型性良好，成品率在90％以上，成膜特性較好，成膜速度一般，顯微結(jié)構(gòu)ZrO2為基體，MoSi2相連續(xù)，耐熱溫度1850度以上，抗熱沖擊性能一般，抗蠕變特性好，導(dǎo)電性較好。
實(shí)施例6主要成分60vol％(Mo0.8，W0.2)Si2、40Vol％氧化鈣穩(wěn)定的氧化鋯粉體，其中氧化鈣與氧化鋯的加入重量比為6％∶94％(宜興三賽粉體有限公司生產(chǎn))，輔助成分燒結(jié)助劑0.4wt％La2O3、0.3wt％Y2O3、粘結(jié)劑1.0wt％MC，經(jīng)過混料成型、干燥、脫脂、燒結(jié)，脫脂溫度600度，3小時(shí)，氣氛0.1Mpa氫氣，燒結(jié)溫度1750度，保溫2小時(shí)，成型性較好，成品率在90％以上，成膜特性較好，成膜速度一般，顯微結(jié)構(gòu)MoSi2為基體，ZrO2相連續(xù)，耐熱溫度1840度以上，抗熱沖擊性能良好，抗蠕變特性較好，導(dǎo)電性好。
實(shí)施例7主要成分80vol％MoSi2、20Vol％氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯粉體，其中氧化釔與氧化鋯的加入重量比為10％90％(宜興三賽粉體有限公司生產(chǎn))，輔助成分燒結(jié)助劑0.8wt％La2O3、粘結(jié)劑0.5wt％CMC、3wt％膨潤土粘土，經(jīng)過混料成型、干燥、脫脂、燒結(jié)，脫脂溫度300度，15小時(shí)，氣氛0.1Mpa氫氣，燒結(jié)溫度1700度，保溫2小時(shí)。抗熱沖擊性能良好，抗蠕變特性較好，導(dǎo)電性好，耐熱溫度1850度以上。
實(shí)施例8主要成分70vol％MoSi2、30Vol％氧化鈣穩(wěn)定的氧化鋯粉體，其中氧化鈣與氧化鋯的加入重量比為10％∶90％(宜興三賽粉體有限公司生產(chǎn))，輔助成分燒結(jié)助劑0.2wt％Y2O3、粘結(jié)劑3.0wt％PVA、3wt％球粘土，經(jīng)過混料成型、干燥、脫脂、燒結(jié)，脫脂溫度400度，20小時(shí)，氣氛0.1Mpa氫氣，燒結(jié)溫度1680度，保溫2小時(shí)?？篃釠_擊性能良好，抗蠕變特性較好，導(dǎo)電性好，耐熱溫度1850度以上。
權(quán)利要求
1.一種超高溫二硅化鉬氧化鋯復(fù)合發(fā)熱體，其特征是發(fā)熱體以二硅化鉬氧化鋯兩相網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)復(fù)合材料為基體，即以(Mo1-x，Wx)Si2為兩相復(fù)合材料中的一相，其中X＝0～0.5；以氧化釔/氧化鈣穩(wěn)定的氧化鋯粉體為另一相，氧化釓/氧化鈣穩(wěn)定的氧化鋯粉體在復(fù)合材料中其含量30-70vol％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高溫二硅化鉬氧化鋯復(fù)合發(fā)熱體，其特征是加入有燒結(jié)助劑，燒結(jié)助劑的作用是在材料燒結(jié)時(shí)促進(jìn)材料的致密化，從而獲得改密的基體，燒結(jié)助劑采用稀土氧化物，其加入量為復(fù)合材料總重量的0.1～1％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高溫二硅化鉬氧化鋯復(fù)合發(fā)熱體，其特征是硅化物復(fù)合粉體的制備中，鉬粉、鎢粉與Si粉按組成為(Mo1-x，Wx)Si2的比例合成出需要的二硅化鉬復(fù)合粉體，χ＝0～0.5。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超高溫二硅化鉬氧化鋯復(fù)合發(fā)熱體，其特征是所述的稀土氧化物為氧化鑭、氧化鈰、氧化鐠、氧化釹、氧化釤、氧化釓、氧化鋱、氧化鏑、氧化鈥、氧化鉺、氧化銩、氧化鐿、氧化镥、氧化鈧、氧化釔中的一種或者幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高溫二硅化鉬氧化鋯復(fù)合發(fā)熱體的制備方法，其特征是上述兩相復(fù)合材料及燒結(jié)助劑進(jìn)行配料，加入粘結(jié)劑練泥、擠出成型，干燥、燒結(jié)并經(jīng)成膜處理獲得；其中，經(jīng)有機(jī)粘結(jié)劑成型干燥所得棒材在氫氣氣氛壓力0.1Mpa進(jìn)行脫脂處理，溫度范圍為300～600℃，脫脂時(shí)間為3～30小時(shí)；燒結(jié)溫度為1500～1750℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超高溫二硅化鉬氧化鋯復(fù)合發(fā)熱體的制備方法，其特征是所述的粘結(jié)劑為有機(jī)粘結(jié)劑/無機(jī)粘結(jié)劑，有機(jī)粘結(jié)劑加入量的重量為兩相復(fù)合材料總重量的1.0～5.0％，無機(jī)粘結(jié)劑加入量的重量為兩相復(fù)合材料總重量的5.0～10.0％。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超高溫二硅化鉬氧化鋯復(fù)合發(fā)熱體的制備方法，其特征是所述的有機(jī)粘結(jié)劑為淀粉、糊精、甲基纖維素(MC)、羧甲基纖維素(CMC)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙酸乙酯、羥丙基纖維素、硅酸乙脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超高溫二硅化鉬氧化鋯復(fù)合發(fā)熱體的制備方法，其特征是所述的無機(jī)粘結(jié)劑為無機(jī)耐火結(jié)合粘土、高嶺土、膨潤土、球粘土。
全文摘要
本發(fā)明屬于發(fā)熱材料技術(shù)。提出的超高溫二硅化鉬氧化鋯復(fù)合發(fā)熱體以二硅化鉬氧化鋯兩相網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)復(fù)合材料為基體，即以(Mo
文檔編號(hào)C04B35/58GK1865191SQ20051001758
公開日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2005年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月18日
發(fā)明者王剛, 周軍 申請(qǐng)人:中鋼集團(tuán)洛陽耐火材料研究院