一种具有梯度功能的高纯氧化锆耐火制品及制备方法

摘要

本发明属于耐火材料领域，主要涉及一种具有梯度功能的高纯氧化锆耐火制品及制备方法。所述制品中ZrO₂含量≥98wt%，所述ZrO₂的含量包含稳定剂；氧化锆耐火制品坯体的成型方式为等静压、机压或振动加压捣打成型；其特征在于所述氧化锆耐火制品的坯体为整体圆筒状结构，或所述耐火制品的坯体为多块圆弧形板拼接后所围成的圆筒状结构；所述耐火制品具有特定的非均匀内部微观组织结构；本发明具有使用温度高、化学纯度高，沿某一特定方向材料的气孔率、体积密度、线膨胀系数、热导率的存在梯度变化等特点，可显著提高氧化锆产品在超高温环境下的使用寿命。

主权项

一种具有梯度功能的高纯氧化锆耐火制品的制备方法， 所述制品中ZrO₂含量≥98wt%，所述ZrO₂的含量包含稳定剂；所述氧化锆耐火制品原料是由部分稳定氧化锆颗粒，部分稳定氧化锆细粉，部分稳定氧化锆微粉和单斜氧化锆微粉构成；所述氧化锆耐火制品的原料中，所述部分稳定氧化锆颗粒，部分稳定氧化锆细粉，部分稳定氧化锆微粉，单斜氧化锆微粉的质量百分数分别为：60% ~ 70%，15% ~ 20%，5% ~ 20%，5% ~ 10%；采用等静压、机压或振动加压捣打成型方法成型为氧化锆坯体，其特征在于：制作坯体所用结合剂为有机非水溶性结合剂；将部分稳定氧化锆微粉、单斜氧化锆微粉、水、有机水溶性结合剂及有机助剂调制成氧化锆浆料，所述浆料中部分稳定氧化锆微粉质量分数为50~80%，所述浆料中单斜氧化锆微粉质量分数为10~30%，所述浆料中水质量分数为4%~20%；将圆筒状结构的氧化锆坯体，或多块氧化锆坯体用有机非水溶性结合剂粘接形成的圆筒状氧化锆坯体，置于可密封的容器中；对容器抽真空处理，待容器内绝对真空度小于0.01MPa，将氧化锆浆料吸入氧化锆坯体的圆筒内，待浆料没过坯体后，常压静置使氧化锆浆料充分渗入氧化锆坯体内部；对渗入氧化锆浆料的氧化锆坯体进行干燥后，采用1630 ℃~1800 ℃烧成，即得具有梯度功能的高纯氧化锆耐火制品；所述氧化锆耐火制品具有非均匀的内部微观组织结构，沿某一特定方向，所述制品的显气孔率和体积密度呈线性梯度变化。