燃气辐射器复合层多孔陶瓷板制造方法

燃气辐射器复合层多孔陶瓷板制造方法

本发明涉及复合层多孔陶瓷板的制造工艺。

现有用于燃气辐射器的多孔陶瓷板是采用热压铸成型工艺或者挤制成型工艺制造的。这些生产工艺只能制造同质的多孔陶瓷板，整个生产工艺比较复杂，生产流程长，电耗大，产品成本高且难以兼有良好的机械、热学和红外辐射性能，前者还需耗费大量的成型助剂并采用埋烧方式，装载量少，窑位利用率低。如要提高这种多孔陶瓷板的热学或红外辐射性能，就要对它们进行再加工，在多孔陶瓷板表面涂敷远红外辐射涂层，这样就会增加制造工序和成本。

针对上述多孔陶瓷板生产技术上的不足，本发明提出了一种生产工序简单，能直接一次制作出具有复合层的多孔陶瓷板，产品兼具良好的机械，热学和红外辐射性能，生产成本低的生产方法。

本发明是这样构成的：首先对制作复合层多孔陶瓷板的表面层和基板层按要求配料，并在其中加入的粘土矿物质不少于10％的原料重量百分比以增加成型时板体的粘结性和强度，在表面层和基板层原料中加入不等量造孔剂(如煤粉或碳粉)来调节板体的收缩率，以使复合层和基板层的收缩率趋于一致，烧结收缩率绝对差值控制在0.5％内，为防止板块烧结时开裂，两层原料热膨胀系数的绝对差值控制在25×10-7/℃内。基板层原料组份为：高岭土53.3％原料重量百分比，滑石21.3％原料重量百分比，菱苦土5.3％原料重量百分比，碳粉20.1％原料重量百分比。表面复合层原料组份为：高岭土41.7％原料重量百分比，滑石16.7％原料重量百分比，菱苦土4.2％原料重量百分比，二氧化钛16.7原料重量百分比，二氧化锆4.2％原料重量百分比，碳粉16.5％原料重量百分比。此后把表面层和基板层的原料分别进行充分细磨，造粒得到具有良好流动性的表面层和基板层陶瓷粉体。把表面层陶瓷粉体和基板层陶瓷粉体先后填充入成型模具并振动成型模具使陶瓷粉体均匀、充分地填充到成型模具内的每个角落。表面层的厚度为0.3～0.6mm，其表面设计成凹、凸型或者带有花纹以使复合层表面具有较大的辐射表面积。在3～6MPa的压力下双向受压、干压成型，制成复合层多孔陶瓷板素坯，素坯在1200～℃～1300℃高温下裸烧18小时，保温2小时制得燃气辐射器复合层多孔陶瓷板。

本发明的优点是直接一次制造出具有两种不同材质的复合层多孔陶瓷板，不仅生产工艺简单，流程短，制得的产品表面层和基板层能牢固结合在一起，充分发挥表面层和基板层的优点，使得产品兼具良好的机械、热学与红外辐射性能，而且采用裸烧，窑位利用率高，产品的制造成本低。

以下为本发明的工艺流程：表面复合层陶瓷粉体：

实施例：基板层原料组份：高岭土53.3wt％，滑石21.3wt％，菱苦土5.3wt％，碳粉20.1wt％，加水细磨，造粒制备成流动性良好的基板层陶瓷粉体。

表面复合层原料组份：高岭土41.7wt％，滑石16.7wt％，菱苦土4.2wt％，二氧化钛16.7wt％，二氧化锆4.2％，碳粉16.5wt％，加水细磨，造粒制备成流动性良好的表面层陶瓷粉体。先将表面层陶瓷粉体加入到成型模具内形成一均匀薄层，然后加入基板层陶瓷粉体并对成型模具稍加振动，使模具内的陶瓷粉体更加均匀，密实。把成型模型放入多孔板成型装置内以5MPa压力双向加压，干压成型制成复合多孔陶瓷板素坯，在1270℃高温下裸烧18小时，保温2小时制得燃气辐射器复合层多孔陶瓷板，复合层厚度为0.4mm，基板层厚度为11.6mm，两层的烧结收缩率分别为5.2％与5.4％，热膨胀系数分别为27×10-7/℃与47×10-7/℃，绝对差值为20×10-7/℃。