燒成工藝是將坯體在一定的條件下進(jìn)行加熱,發(fā)生質(zhì)變,成為蜂窩陶瓷產(chǎn)品的過(guò)程,坯體在這一工藝過(guò)程中經(jīng)過(guò)一系列的物理和化學(xué)變化,形成一定的組成和顯微結(jié)構(gòu)。燒成工藝也是蜂窩陶瓷生產(chǎn)過(guò)程中重要的工序之一,許多因素都會(huì)對(duì)燒成過(guò)程和燒結(jié)效果產(chǎn)生重大的影響,而影響燒成工藝的主要因素包括以下四個(gè)方面:
1、燒成溫度
燒成溫度是蜂窩陶瓷燒結(jié)過(guò)程中重要的一步,燒成溫度是在一定范圍內(nèi)的,沒(méi)有固定的值,但是要達(dá)到溫度的下線,以使得蜂窩陶瓷充分的燒成。
2、保溫時(shí)間
保溫時(shí)間的表現(xiàn)主要是坯體的組成結(jié)構(gòu)和晶相和玻璃相上。保溫時(shí)間要保持在一定范圍內(nèi),使得坯體內(nèi)的各個(gè)部分反應(yīng)完全,以得到想要的組分和晶粒大小,保溫時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng),以防晶粒長(zhǎng)大,也不能過(guò)短,以防晶粒沒(méi)有充分長(zhǎng)大。
3、升降溫速度
升溫速度不能過(guò)快,升溫速率過(guò)快會(huì)導(dǎo)致擠出的坯體內(nèi)各部分受熱不同,從而使氣氛條件發(fā)生變化,導(dǎo)致了各個(gè)部分的受力不一樣,產(chǎn)生蜂窩陶瓷產(chǎn)品的開裂問(wèn)題,因此要使升溫過(guò)程時(shí)的升溫速率保持在一定范圍內(nèi),以防產(chǎn)品開裂。降溫速率也不能過(guò)快,因?yàn)榻禍厮俾鼠w現(xiàn)在相的分布上,降溫過(guò)快會(huì)使產(chǎn)品產(chǎn)生缺陷。
4、燒成氣氛
燒成氣氛主要是為了防止在燒成的過(guò)程中導(dǎo)致的高溫氧化,蜂窩陶瓷表面如果發(fā)生氧化,會(huì)對(duì)產(chǎn)品的性能產(chǎn)生影響,所以要用到保護(hù)氣氛來(lái)防止這種情況的發(fā)生,而保護(hù)氣氛的選取還要確定其不能和所選的材料發(fā)生反應(yīng),所以保護(hù)氣氛的選取很是重要。
基于以上幾點(diǎn),確立的蜂窩陶瓷燒結(jié)條件為在升溫階段在0-600℃的范圍內(nèi),采用慢速升溫,每分鐘升溫5℃,在600-1000℃,每分鐘升溫10℃,蓄熱擋板磚廠家,在1000-1800℃,采用每分鐘升溫50℃,在1800-2140/2160℃,擋板磚廠家,采用每分鐘升溫30℃;保溫階段保溫1小時(shí);降溫階段在2140/2160-1800℃采用每分鐘下降10℃。燒結(jié)氣氛為氣。
陶瓷蜂窩填料現(xiàn)在在rto設(shè)備中大多選用規(guī)整填料,-是陶瓷蜂窩填料,也稱陶瓷蜂窩柱塊,如圖1所示。因?yàn)闅饬鞲髯越?jīng)過(guò)平行的通道,互不相混,其活動(dòng)呈層流狀況。眾所周知,加熱爐擋板磚,在散堆填料情況下,氣體經(jīng)過(guò)填料層的活動(dòng)是湍流狀況,因而氣體經(jīng)過(guò)床層的壓降與氣速的平方呈函數(shù)關(guān)系。
而在規(guī)整填料情況下,氣體的活動(dòng)呈層流狀況,壓降與氣速成正比關(guān)系。因而,陶瓷蜂窩填料的壓降遠(yuǎn)比陶瓷矩鞍環(huán)和 ty-pak等散堆填料低。陶瓷蜂窩填料一般做成尺寸為150mm×150mm×150mm或150mm×150mm×300mm的柱狀蓄熱體,并整砌于rto的蓄熱室中。
在眾多蜂窩陶瓷中,碳化硅蜂窩陶瓷具有-的高溫穩(wěn)定性、低的熱收縮系數(shù)、高的機(jī)械強(qiáng)度, 是一種適宜用于高溫過(guò)濾的多孔陶瓷原料。但由于碳化硅的共價(jià)鍵鍵能-,很難經(jīng)過(guò)無(wú)壓燒結(jié),萊蕪擋板磚,所以經(jīng)常在制備碳化硅蜂窩陶瓷時(shí)。
經(jīng)常參加適量、易于低溫?zé)Y(jié)的陶瓷粘結(jié)劑粉料,與碳化硅粉料顆粒反響粘接在一同。這種采用大粒徑固體顆粒堆積并粘接構(gòu)成的碳化硅蜂窩陶瓷,只需使其氣孔率足夠高例如大于36%,顆粒之間的孔隙就會(huì)構(gòu)成-的連通度,從而進(jìn)步氣體過(guò)濾速度。