一种叠层陶瓷水煤浆喷嘴的制备工艺

摘要

本发明属于先进制造技术领域，涉及一种叠层陶瓷水煤浆喷嘴的制备工艺。该水煤浆喷嘴由两部分装配而成，出口部采用叠层陶瓷结构，入口部采用耐热钢。由于出口部陶瓷层间热膨胀系数的差异使得喷嘴出口部在热压烧结后形成一定的残余压应力，从而可缓解陶瓷水煤浆喷嘴出口部在使用过程中的热应力，提高其抗热冲击能力。采用该工艺制备的陶瓷水煤浆喷嘴的抗热冲击能力比普通均质陶瓷水煤浆喷嘴显著增强，使用寿命大大提高。

主权项

一种叠层陶瓷水煤浆喷嘴的制备工艺，其特征是该水煤浆喷嘴由两部分装配而成，出口部采用叠层陶瓷结构，入口部采用耐热钢材质；出口部的陶瓷成分含有Al2O3、TiB2和TiC，出口部陶瓷表层材料为Al2O3/TiB2，中间叠层材料为Al2O3/TiC，叠层数量大于或等于2，其制备工艺步骤如下：(1)以Al2O3为基体，以TiB2和TiC为强化相，配置TiB2含量为35％的Al2O3/TiB2陶瓷复合粉末和TiC含量为55％的Al2O3/TiC陶瓷复合粉末(质量百分比)。(2)将配置好的Al2O3/TiB2和Al2O3/TiC复合粉末分别进行强化球磨，以乙醇作为介质，球磨时间100～150小时；(3)将球磨好的Al2O3/TiB2和Al2O3/TiC复合粉末分别放置真空干燥箱中干燥，干燥后采用200目的筛在有氮气保护的橱中过筛；(4)将干燥好的Al2O3/TiB2复合粉末装入凸状形的石墨模具中摊平，再装入Al2O3/TiC粉末，预压；重复以上操作2～10次；(5)以氮气作为烧结气氛，在热压炉中采用热压烧结工艺制备叠层陶瓷，热压烧结温度范围为1600～1800℃，压力为32～35MPa，保温时间为10～30min；(6)将热压烧结制备的凸形状的叠层陶瓷与凹型结构的耐热钢进行热装配，装配过程如下：先将耐热钢部分加热，其内孔直径受热而膨胀，然后将叠层陶瓷放入耐热钢内孔，再冷却至室温，使叠层陶瓷与耐热钢在冷却收缩的过程中紧紧地配合在一起，即可得到叠层陶瓷水煤浆喷嘴。