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1、(10)申请公布号 CN 102490253 A (43)申请公布日 2012.06.13 CN 102490253 A *CN102490253A* (21)申请号 201110372218.6 (22)申请日 2011.11.22 B28B 3/00(2006.01) B28B 7/16(2006.01) C04B 35/10(2006.01) C04B 35/622(2006.01) (71)申请人 中国铝业股份有限公司 地址 100082 北京市海淀区西直门北大街 62 号 (72)发明人 孟德安 陈玮 赵云龙 马慧侠 王成斌 (74)专利代理机构 中国有色金属工业专利中心 11028。
2、 代理人 李迎春 李子健 (54) 发明名称 一种氧化铝陶瓷坩埚的成型方法及其成型模 具 (57) 摘要 本发明涉及一种采用等静压成型制作氧化铝 陶瓷坩埚的方法及其成型模具。其特征在于其成 型过程的步骤包括 ：（1） 将氧化铝粉、 添加剂和 水进行混磨， 制成均匀的浆料 ；（2） 将上述浆料过 筛并除铁后， 经喷雾干燥塔喷雾造粒 ；（3） 喷雾干 燥塔喷雾造粒后， 装入模具中， 压制制得坩埚预成 型坯体 ；（4） 将坯体修整后， 进行高温烧结， 得到 氧化铝陶瓷坩埚。本发明的方法制作的氧化铝陶 瓷坩埚内外表面平整， 光洁度高 ； 坯体的致密度 高、 均匀， 强度大 ； 烧成收缩变形小， 尺寸准。
3、确， 成 品率高 ； 劳动强度适中， 生产周期短， 可大规模生 产。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 1/1 页 2 1. 一种氧化铝陶瓷坩埚的成型方法， 其特征在于其成型过程的步骤包括 ： （1） 将 氧化铝粉、 添加剂和水进行混磨， 制成 氧化铝粉和添加剂的均匀浆料 ；（2） （2） 将上述浆料过筛并除铁后， 经喷雾干燥塔喷雾造粒 ； （3） 喷雾干燥塔喷雾造粒后， 装入模具中， 压制制得坩埚预成型坯体 ； （4） 将坯体修整后， 进行高温。
4、烧结， 得到氧化铝陶瓷坩埚。 2.根据权利要求1所述的一种氧化铝陶瓷坩埚的成型方法， 其特征在于所述的氧化 铝粉为 氧化铝细粉， 粒度为 1.3 1.5m。 3.根据权利要求1所述的一种氧化铝陶瓷坩埚的成型方法， 其特征在于所述的氧化 铝粉、 添加剂和水进行混磨是在搅拌球磨机内进行， 混磨时间为 2 3 小时。 4. 根据权利要求 1 所述的一种氧化铝陶瓷坩埚的成型方法， 其特征在于所述的喷雾干 燥塔喷雾造粒， 造粒粉水分控制在 0.3% 0.5%。 5. 根据权利要求 1 所述的一种氧化铝陶瓷坩埚的成型方法， 其特征在于所述的压制制 得坩埚预成型坯体过程将上述造粒粉装入坩埚模型腔中， 封模放。
5、入等静压机的高压成型缸 中， 在 100 200MPa 的压强下保压 10 20 分钟， 取出脱模， 制得坩埚预成型坯。 6. 根据权利要求 1 所述的一种氧化铝陶瓷坩埚的成型方法， 其特征在于所述的坯体是 在 1710 1750高温下烧结。 7. 根据权利要求 1 所述的一种氧化铝陶瓷坩埚的成型方法， 其特征在于所述的添加剂 为高岭土、 轻质碳酸钙、 段烧滑石、 硅微粉、 氧化钇 ； 其 氧化铝粉、 添加剂和水进行混磨的 比例 1:0.55。 8. 一种氧化铝陶瓷坩埚的成型模具， 其特征在于其结构包括 ： 芯模该芯模为平底、 上部外形与制备的氧化铝陶瓷坩埚内壁形状匹配的不锈芯体 ； 橡胶包套。
6、该包套为与芯模外形适配的间隙套装在芯模外、 底端开有敞口、 上顶端设 有料浆注入管口的橡胶包套 ； 下定位密封塞该密封塞垫于芯模底部， 塞装于橡胶包套底端开有敞口内壁处 ； 下紧固带该紧固带位于橡胶包套底部外侧， 将橡胶包套紧带与下定位密封塞紧固在 一起 ； 上密封塞该密封塞装于芯模底部， 塞装于橡胶包套上顶端设有料浆注入管口中 ； 上紧固带该紧固带位于橡胶包套上顶端设有料浆注入管内， 将橡胶包套紧带与上密 封塞紧固在一起。 9. 根据权利要求 8 所述的一种氧化铝陶瓷坩埚的成型模具， 其特征在于芯模和橡胶包 套之间的间隙大于 9 毫米。 10. 根据权利要求 8 所述的一种氧化铝陶瓷坩埚的成。
7、型模具， 其特征在于所述的芯模 的外径和长度均大于 90 毫米。 权 利 要 求 书 CN 102490253 A 2 1/3 页 3 一种氧化铝陶瓷坩埚的成型方法及其成型模具 技术领域 0001 本发明涉及一种采用等静压成型制作氧化铝陶瓷坩埚的方法及其成型模具。 背景技术 0002 氧化铝陶瓷坩埚传统的制作方法是用注浆法成型， 即将煅烧氧化铝细粉、 添加剂 和适量水在球磨机内湿混磨， 使煅烧氧化铝细粉均匀悬浮于溶液中成料浆， 然后注入有吸 水性能的石膏模内， 经过一定时间后， 浆料被吸附于石膏模壁上， 当壁厚达到要求时， 将石 膏模内未被吸附的料浆排出， 在石膏模内留有一层被吸附于石膏模壁上。
8、凝固的浆料， 待干 燥后进行脱模， 成为坩埚坯体， 坯体在适当的条件下进行干燥后， 再经过高温烧结得到氧化 铝陶瓷坩埚。采用此方法制作坩埚， 坯体强度低， 干燥和烧成收缩大， 成品率低。注浆法还 需要大量的石膏模具， 劳动强度大， 生产效率低， 生产周期比较长， 很难形成大规模的批量 生产。 发明内容 0003 本发明的目的是针对上述存在的缺点， 提出一种不仅成型方法简便， 且产品质量 好、 成品率高， 并能适应大规模生产的氧化铝陶瓷坩埚成型方法及其成型模具。 0004 一种氧化铝陶瓷坩埚的成型方法， 其特征在于其成型过程的步骤包括 ： （1） 将 氧化铝粉、 添加剂和水进行混磨， 制成均匀的。
9、浆料 ； （2） 将上述浆料过筛并除铁后， 经喷雾干燥塔喷雾造粒 ； （3） 喷雾造粒后， 粉料装入模具中， 压制制得坩埚预成型坯体 ； （4） 将坯体修整后， 进行高温烧结， 得到氧化铝陶瓷坩埚。 0005 本发明的一种氧化铝陶瓷坩埚的成型方法， 其特征在于所述的 氧化铝粉为 氧化铝细粉， 粒度为 1.3 1.5m。 0006 本发明的一种氧化铝陶瓷坩埚的成型方法， 其特征在于所述的 氧化铝粉、 添加 剂和水进行混磨是在搅拌球磨机内进行， 混磨时间为 2 3 小时。 0007 本发明的一种氧化铝陶瓷坩埚的成型方法， 其特征在于所述的喷雾干燥塔喷雾造 粒， 造粒粉水分控制在 0.3% 0.5%。
10、。 0008 本发明的一种氧化铝陶瓷坩埚的成型方法， 其特征在于所述的压制制得坩埚预 成型坯体过程将上述造粒粉装入坩埚模型腔中， 封模放入等静压机的高压成型缸中， 在 100 200MPa 的压强下保压 10 20 分钟， 取出脱模， 制得坩埚预成型坯。 0009 本发明的一种氧化铝陶瓷坩埚的成型方法， 其特征在于所述的坯体是在 1710 1750高温下烧结。 0010 本发明的一种氧化铝陶瓷坩埚的成型方法， 其特征在于所述的添加剂为高岭土、 轻质碳酸钙、 段烧滑石、 硅微粉、 氧化钇 ； 其 氧化铝粉、 添加剂和水进行混磨的比例为 1:0.55。 0011 一种氧化铝陶瓷坩埚的成型模具， 其。
11、特征在于其结构包括 ： 说 明 书 CN 102490253 A 3 2/3 页 4 芯模该芯模为平底、 上部外形与制备的氧化铝陶瓷坩埚内壁形状匹配的不锈芯体 ； 橡胶包套该包套为与芯模外形适配的间隙套装在芯模外、 底端开有敞口、 上顶端设 有料浆注入管口的橡胶包套 ； 下定位密封塞该密封塞垫于芯模底部， 塞装于橡胶包套底端开有敞口内壁处 ； 下紧固带该紧固带位于橡胶包套底部外侧， 将橡胶包套紧带与下定位密封塞紧固在 一起 ； 上密封塞该密封塞装于芯模底部， 塞装于橡胶包套上顶端设有料浆注入管口中 ； 上紧固带该紧固带位于橡胶包套上顶端设有料浆注入管内， 将橡胶包套紧带与上密 封塞紧固在一起。。
12、 0012 本发明的一种氧化铝陶瓷坩埚的成型模具， 其特征在于芯模和橡胶包套之间的间 隙大于 9 毫米。 0013 本发明的一种氧化铝陶瓷坩埚的成型模具， 其特征在于所述的芯模的外径和长度 均大于 90 毫米。 0014 本发明的一种氧化铝陶瓷坩埚的成型方法， 制作的氧化铝陶瓷坩埚坩埚内外表面 平整， 光洁度高 ； 坯体的致密度高、 均匀， 强度大 ； 烧成收缩变形小， 尺寸准确， 成品率高 ； 劳 动强度适中， 生产周期短， 可大规模生产。 附图说明 0015 图 1 是坩埚模型剖视图。 具体实施方式 0016 一种氧化铝陶瓷坩埚的成型方法， 其成型的步骤包括 ： a、 制备粉料， 将氧化铝。
13、细粉、 添加剂和适量水在搅拌球磨机内混磨23小时， 使 氧化铝细粉和添加剂均匀悬浮于溶液中成浆料。将上述浆料过 100 目筛并除铁， 经喷雾干 燥塔喷雾造粒， 造粒粉水分控制在 0.3% 0.5%。 0017 b、 装模制坩埚坯体， 将上述造粒粉装入坩埚模型腔中， 封模放入等静压机的高压 成型缸中， 在 100 200MPa 的压强下保压 10 20 分钟， 取出脱模， 制得坩埚预成型坯。 0018 c、 坯体修整， 按照工艺要求尺寸对坩埚预成型坯进行修整。 0019 d、 高温烧结， 将上述经修整的坯体在 1710 1750高温下烧结， 得到氧化铝陶 瓷坩埚。 0020 一种氧化铝陶瓷坩埚的。
14、成型模具， 其结构包括 ： 芯模 1该芯模为平底、 上部外形与制备的氧化铝陶瓷坩埚内壁形状匹配的不锈芯 体 ； 橡胶包套 2该包套为与芯模外形适配的间隙套装在芯模外、 底端开有敞口、 上顶端设 有料浆注入管口的橡胶包套 ； 下定位密封塞 3该密封塞垫于芯模底部， 塞装于橡胶包套底端开有敞口内壁处 ； 下紧固带 4该紧固带位于橡胶包套底部外侧， 将橡胶包套紧带与下定位密封塞紧固 在一起 ； 上密封塞 5该密封塞装于芯模底部， 塞装于橡胶包套上顶端设有料浆注入管口中 ； 说 明 书 CN 102490253 A 4 3/3 页 5 上紧固带 6该紧固带位于橡胶包套上顶端设有料浆注入管内， 将橡胶包。
15、套紧带与上 密封塞紧固在一起。 0021 实施例 1 制作 95 氧化铝陶瓷坩埚 将 -Al2O3细粉 93.5 公斤、 硅微粉 1 公斤、 轻质碳酸钙 1.5 公斤、 高岭土 2 公斤、 煅烧 滑石 1.5 公斤、 氧化钇 0.5 公斤、 HF-2 分散剂 0.5 公斤、 聚乙烯醇 1 公斤、 乳化蜡 1 公斤和水 55公斤置于搅拌球磨机中， 球磨2小时制成浆料。 将浆料过100目筛并除铁， 经喷雾干燥塔 喷雾造粒， 造粒粉水分控制在 0.3% 0.5%。将上述造粒粉装入坩埚模型腔中， 封模放入等 静压机的高压成型缸中， 在 150MPa 的压强下保压 15 分钟， 取出脱模， 制得坩埚坯体。
16、。上述 坯体经修整后在 1710高温下烧结， 得到 95 氧化铝陶瓷坩埚。 0022 实施例 2 制作 99 氧化铝陶瓷坩埚 将 -Al2O3细粉 99 公斤、 煅烧滑石 0.6 公斤、 氧化钇 0.4 公斤、 HF-2 分散剂 0.5 公斤、 聚乙烯醇 1.2 公斤、 乳化蜡 1.2 公斤和水 55 公斤置于搅拌球磨机中， 球磨 3 小时制成浆料。 将浆料过 100 目筛并除铁， 经喷雾干燥塔喷雾造粒， 造粒粉水分控制在 0.3% 0.5%。将上 述造粒粉装入坩埚模型腔中， 封模放入等静压机的高压成型缸中， 在 200MPa 的压强下保压 20 分钟， 取出脱模， 制得坩埚坯体。上述坯体经修整后在 1750高温下烧结， 得到 99 氧化 铝陶瓷坩埚。 说 明 书 CN 102490253 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 102490253 A 6 。