薄带连铸用氮化硼质陶瓷侧封板及其制备方法

摘要

本发明公开了一种薄带连铸用氮化硼质陶瓷侧封板，其特征在于，该氮化硼质陶瓷侧封板的化学成份按质量百分数计为：六方氮化硼20～75％、氮化铝粉10～55％、镁铝尖晶石5～40％、莫来石5～20％和添加剂0.5～15％，其中，添加剂为MgAlON、AlON、CaAl₄O₇、CaZrO₃和CaTiO₃中的一种或几种的组合。采用新型陶瓷配方和制备方法，制造的薄带连铸用氮化硼质陶瓷侧封板具有较高的致密度、耐火度以及抗折强度，充分保证侧封板在使用过程中不会软化。同时，本发明的侧封板具有低的热导率和良好的抗热震性能，保证侧封板在使用过程中能够较好的抵抗钢水热冲击，延长了侧封板的使用寿命。

主权项

一种薄带连铸用氮化硼质陶瓷侧封板的制备方法，该氮化硼质陶瓷侧封板的化学成份按质量百分数计为：六方氮化硼20～75％、氮化铝粉10～55％、镁铝尖晶石5～40％、莫来石5～20％和添加剂0.5～15％，其中，添加剂为MgAlON、AlON、CaAl₄O₇、CaZrO₃和CaTiO₃中的一种或几种的组合，其特征在于，该氮化硼质陶瓷侧封板的制备方法包括如下步骤：步骤1：将六方氮化硼粉、氮化铝粉、镁铝尖晶石粉、莫来石粉和添加剂分别用球磨机采用湿法球磨法进行球磨处理至少12小时，分别形成六方氮化硼浆料、氮化铝浆料、镁铝尖晶石浆料、莫来石浆料和添加剂浆料，球磨处理过程中的球磨溶剂为无水乙醇或丙酮或纯度为95％以上的工业酒精，该球磨处理过程中控制六方氮化硼浆料、氮化铝浆料、镁铝尖晶石浆料、莫来石浆料和添加剂浆料中固体颗粒粒度均为0.5～8μm，然后再将六方氮化硼浆料、氮化铝浆料、镁铝尖晶石浆料、莫来石浆料和添加剂浆料分别烘干形成六方氮化硼粉料、氮化铝粉料、镁铝尖晶石粉料、莫来石粉料和添加剂粉料，所述添加剂为MgAlON、AlON、CaAl₄O₇、CaZrO₃和CaTiO₃中的一种或几种的组合；步骤2：按质量百分数计为：六方氮化硼20～75％、氮化铝粉10～55％、镁铝尖晶石5～40％、莫来石5～20％和添加剂0.5～15％选取步骤1中烘干处理后的粉料，并通过球磨机将上述六方氮化硼粉料、氮化铝粉料、镁铝尖晶石粉料、莫来石粉料和添加剂粉料进行湿法球磨混合处理，湿法球磨混合处理中采用的球磨溶剂为无水乙醇或丙酮或纯度为95％以上的工业酒精，湿法球磨混合处理直至六方氮化硼粉料、氮化铝粉料、镁铝尖晶石粉料、莫来石粉料和添加剂粉料混合均匀，无分层出现，即形式混合浆料；步骤3：对混合浆料进行干燥处理，形成混合粉料，再利用成球机对干燥后形成的混合粉料进行造粒处理，造粒处理过程中控制混合粉料粒径范围在0.5mm以下的占10～20％，粒径范围在0.5～1mm的占30～50％，粒径范围在1.0～2.0mm的占10～35％，粒径范围大于2mm的占5～20％；步骤4：将上述造粒处理所得到的不同粒径的所有混合粉料放入混料机中进行均匀混合，得到配合粉料；步骤5：将上述配合粉料放入石墨模具中，采用放电等离子烧结工艺烧结制备侧封板坯体，放电等离子烧结工艺中的最终烧结温度为1400～2000℃，放电等离子烧结工艺中最终烧结时所对应的气氛压力为5～50MPa；步骤6：将上述烧结后的侧封板坯体采用机床进行加工处理，即得到薄带连铸用氮化硼质陶瓷侧封板。