一種硅線石陶瓷加熱平臺制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種硅線石陶瓷加熱平臺以及一種制備相應(yīng)陶瓷的方法。具體而言，本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種應(yīng)用于超塑成形設(shè)備的陶瓷加熱平臺，描述了硅線石陶瓷的成分配比以及陶瓷平臺的制造工藝和精度要求。此硅線石陶瓷加熱平臺能夠滿足超塑成形工藝對加熱平臺高溫強度、熱震性能、抗蠕變性能及較小的熱膨脹系數(shù)要求。

A sillimanite ceramic heating platform

The invention relates to a ceramic heating platform for sillimanite and a method for preparing corresponding ceramics. In particular, the invention relates to a ceramic heating platform used in superplastic forming equipment, describing the composition of sillimanite ceramics and the manufacturing process and precision requirements of the ceramic platform. This sillimanite ceramic heating platform can meet the requirements of superplastic forming process for high temperature strength, thermal shock resistance, creep resistance and small thermal expansion coefficient.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種硅線石陶瓷加熱平臺
：本專利技術(shù)涉及一種硅線石陶瓷加熱平臺，具體為應(yīng)用于超塑成形設(shè)備的加熱平臺。技術(shù)背景：超塑成形是一種利用某些材料在一定的溫度、應(yīng)變速率條件下的超塑性性能，對材料進行加工的特種成形工藝，廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域中一些鈦合金、高溫合金、金屬間化合物等難加工的材料。該類材料的超塑性溫度普遍較高，多在1100℃以上，因此需要專用設(shè)備來實現(xiàn)此特種成形工藝。在超塑成形設(shè)備中加熱板為其核心部件，為了使材料成形達(dá)到1100℃加熱板需要長期在1200℃的環(huán)境下使用，并且能夠保證一定的高溫強度、足夠的熱震性能以及較小的熱膨脹系數(shù)。然而在此溫度下常用金屬材料容易發(fā)生高溫蠕變，降低加熱板尺寸精度。因此急需一種加熱平臺，能能夠在1200℃條件下長期工作，保證足夠的高溫強度、熱震性能、抗蠕變性能以及較小的熱膨脹系數(shù)。本專利技術(shù)提供一種硅線石陶瓷超塑成形加熱平臺的加工制造方法，可以滿足超塑成形工藝的使用要求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
：本專利技術(shù)提供了一種經(jīng)過成分優(yōu)化的硅線石材料的成分配比，和燒結(jié)工藝。同時提供了采用相應(yīng)硅線石材料陶瓷加熱平臺的加工制造方法。本專利技術(shù)提供了一種經(jīng)過成分優(yōu)化的硅線石陶瓷，其包括以下成分(以基于氧化物的重量％計)：SiO222～26Al2O370～75TiO20.3～0.65ZrO20.1～0.35CaO0.65～1.2MgO0.05～0.2K2O0.1～0.3Na2O0.12～0.25。為了保證硅線石陶瓷的強度和熱震性能，本專利技術(shù)中的硅線石陶瓷中添加Al2O3纖維；進一步的，氧化鋁纖維的含量應(yīng)為1.5～2.2％；進一步的，通過合理排布加料順序、加入分散劑的方法來調(diào)整纖維分散性；進一步的本專利技術(shù)中硅線石陶瓷的燒結(jié)溫度應(yīng)該在1300℃以上。出于本專利技術(shù)的目的，硅線石陶瓷的氣孔率為20～22％。進一步的，硅線石陶瓷的密度應(yīng)該在2.2～2.8g/cm3；進一步的，硅線石陶瓷的耐壓強度應(yīng)至少達(dá)到40MPa；進一步的，硅線石陶瓷在1350℃、0.2MPa條件下，25小時蠕變率應(yīng)不高于0.25；進一步的，硅線石陶瓷在1200℃的熱膨脹系數(shù)應(yīng)不大于2.1w/m-1.℃-1；進一步的，硅線石陶瓷1100℃水冷不開裂的次數(shù)應(yīng)該在20次以上。本專利技術(shù)提供了采用相應(yīng)硅線石材料陶瓷加熱平臺的加工制造方法。平臺的加工采用澆筑燒結(jié)的方法制成，按照預(yù)設(shè)配比配好漿料，充分?jǐn)嚢韬螅瑢{料注入模具內(nèi)。模具采用木箱制成，粗坯的尺寸比最終工件的尺寸大，保證經(jīng)過燒結(jié)過程后留有精加工必須的加工余量。進一步的，1、3均為預(yù)制孔，采用有足夠強度和剛度的芯棒作為模芯；進一步的，模芯采用金屬棒，金屬棒的直徑略小于最終工件所需要的孔徑；進一步的，在漿料干燥硬化后，將金屬棒抽出并且不破壞工件上孔的結(jié)構(gòu)。在燒結(jié)爐內(nèi)燒結(jié)，燒結(jié)溫度高于1300℃，燒結(jié)一定時間，待工件燒成后，將工件取出，冷卻，進行最終精加工。進一步的，為了保證工件的整體平面度，采用大平面磨床對加熱平臺進行整體磨削；進一步的，采用鉆孔設(shè)備對電阻絲孔和熱電偶孔進行精整，來達(dá)到工件需要的圓度和尺寸精度；本專利技術(shù)采用機加工方式來使硅線石陶瓷工件的尺寸精度達(dá)到超塑性加熱平臺所要求的精度等級，克服了陶瓷行業(yè)產(chǎn)品精度較低，可替換性差的缺點。附圖說明：圖1為硅線石陶瓷樣品。圖2為加熱平臺示意圖。其中，附圖標(biāo)記：1—電阻絲孔，2—安裝槽，3—熱電偶孔。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種陶瓷加熱平臺，其包括以下成分(以基于氧化物的重量％計)：

【技術(shù)特征摘要】
1.一種陶瓷加熱平臺，其包括以下成分(以基于氧化物的重量％計)：2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷加熱平臺，其特征在于加入氧化鋁陶瓷纖維，陶瓷纖維的含量應(yīng)為1.5～2.2％。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷加熱平臺，其特征在于燒結(jié)溫度在1300℃以上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷加熱平臺，其特征在于氣孔率為20～22％；密度位2.2～2.8g/cm3；耐壓強度不低于40Mpa；在1350℃、0.2MP...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：邸偉，李永兵，楊魯義，
申請(專利權(quán))人：機械科學(xué)研究總院先進制造技術(shù)研究中心，常州天泰航材科技有限公司，機械科學(xué)研究總院江蘇分院，
類型：發(fā)明
國別省市：北京,11