權(quán)利要求書: 1.一種應(yīng)用于低溫窯爐的陶瓷測(cè)溫環(huán),由2?10%wtB2O3、10?50%wt玻璃粉、10?30%wtSiO2、10?30%wtAl2O3、1?5%wtTiO2、1?10%wtMgO和1?5%wtBaCO3組成,所述玻璃粉軟化溫度500℃,所述玻璃粉配方組成為:10?25%wtB2O3、1?5%wtLi2CO3、30?60%wtSiO2、5?
20%wtAl2O3、5?10%wtZnO和5?15%wtCaO,所述陶瓷測(cè)溫環(huán)有效測(cè)溫范圍500?700℃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于低溫窯爐的陶瓷測(cè)溫環(huán)的工藝流程,其特征在于,包括以下步驟:S1:按玻璃粉配方重量比例,稱取原材料,原材料純度大于等于99.5%,均勻混合,置于坩堝中1200?1400℃熔制1?2小時(shí),將玻璃液直接倒入去離子水中淬冷,得到玻璃;
S2:將玻璃破碎至2mm以下,放入球磨桶中球磨,干燥得到中位粒徑為1?2μm的玻璃粉末;
S3:按測(cè)溫環(huán)配方重量比例,稱取原材料,以去離子水為介質(zhì),加入球磨桶中球磨6?12小時(shí),原材料純度大于等于99.5%,球磨后用激光粒度儀測(cè)定漿料的粒度分布,其中位粒徑為0.5?2um;
S4:將球磨后的漿料,加入2?5%wt聚丙烯酸,噴霧造粒,得到的粉料過篩,選取100目?
300目的粉料,在設(shè)計(jì)好的模具中,干壓成型,得到陶瓷測(cè)溫環(huán)坯體,成型壓力100?300MPa,測(cè)溫環(huán)尺寸為:內(nèi)徑10mm、外徑20.5mm、厚度7mm;
S5:對(duì)測(cè)溫環(huán)進(jìn)行燒結(jié):將3個(gè)測(cè)溫環(huán)呈品字形放置在窯爐中,靠近熱電偶測(cè)溫端,進(jìn)行燒結(jié),燒結(jié)程序?yàn)樯郎厮俣?00℃/小時(shí),最高溫度保持時(shí)間為1小時(shí),降溫速度為300℃/小時(shí),空氣氣氛,冷卻到室溫,并靜置1小時(shí),用螺旋測(cè)微器測(cè)量測(cè)溫環(huán)直徑,燒結(jié)溫度470?730℃,每5℃取一個(gè)溫度點(diǎn),每個(gè)溫度點(diǎn)重復(fù)燒結(jié)5次,這樣每個(gè)溫度點(diǎn)得到15個(gè)數(shù)據(jù),取平均值,并進(jìn)行擬合,得到溫度?直徑對(duì)應(yīng)曲線。
說明書: 一種應(yīng)用于低溫窯爐的陶瓷測(cè)溫環(huán)技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及特種陶瓷技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及陶瓷測(cè)溫環(huán)技術(shù)領(lǐng)域,具體為一種應(yīng)用于低溫窯爐的陶瓷測(cè)溫環(huán)的制造方法。背景技術(shù)[0002] 在玻璃、半導(dǎo)體、陶瓷、
粉末冶金等行業(yè)中,其產(chǎn)品需要在窯爐中進(jìn)行熱處理。而在熱處理過程中,窯爐實(shí)際溫度的測(cè)量和管控,對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量和成本具有重要影響。傳統(tǒng)的測(cè)溫方法都有一定的局限性,如熱電偶只能給出它所在位置點(diǎn)的溫度,而不是產(chǎn)品擺放位置的溫度。相同的設(shè)定溫度,在窯爐不同的擺放位置,不能保證產(chǎn)品所接受的熱處理效果是相同的。另外,在整個(gè)熱處理過程中作用在產(chǎn)品上的總熱量,用熱電偶、光學(xué)溫度計(jì)等傳統(tǒng)方法也無法測(cè)量得到的。針對(duì)上述情況,出現(xiàn)了陶瓷測(cè)溫環(huán)這一產(chǎn)品。陶瓷測(cè)溫環(huán)在熱處理過程中吸收熱量而收縮,實(shí)際溫度越高、保溫時(shí)間越長(zhǎng),其受熱總量越多,測(cè)溫環(huán)收縮越大,燒結(jié)后直徑越小。它能直觀體現(xiàn)不同熱處理?xiàng)l件下,如不同設(shè)定溫度、時(shí)間、散熱器、氣流、傳熱系數(shù)等,在其擺放位置的整個(gè)實(shí)際受熱效果。測(cè)溫環(huán)體積小巧,能放置在窯爐中任何需要測(cè)量溫度的位置,更好的指示產(chǎn)品整在個(gè)熱處理過程中所受的累積熱量。由于其一致性和重復(fù)性,既可用于橫向管控窯爐不同位置或不同窯爐的溫度差異,也可用于縱向管控窯爐某一位置不同時(shí)期的溫度變化,幫助用戶進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量管控、生產(chǎn)制程優(yōu)化、窯爐故障排除。已廣泛應(yīng)用于電子陶瓷、粉末冶金、特種陶瓷、磁性材料、建筑陶瓷、衛(wèi)浴陶瓷、日用陶瓷等行業(yè)。[0003] 最開始,陶瓷測(cè)溫環(huán)產(chǎn)品的測(cè)溫范圍在600?1750℃,只能應(yīng)用于工藝溫度較高的窯爐中。而對(duì)于玻璃、低溫陶瓷釉料、退火爐、半導(dǎo)體等行業(yè),其部分工藝溫度低至500℃,這些測(cè)溫環(huán)產(chǎn)品無法滿足其應(yīng)用需求。2017年,美國(guó)FERRO公司開發(fā)出ZTH型號(hào)測(cè)溫環(huán),測(cè)溫范圍560?660℃,將測(cè)溫環(huán)的有效測(cè)溫范圍再次降低40℃至560℃,但是離500℃尚有一段距離,并且該型號(hào)測(cè)溫環(huán)有效測(cè)溫范圍只有100℃,還無法滿足相關(guān)行業(yè)在低溫窯爐中的應(yīng)用需求。發(fā)明內(nèi)容[0004] 基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題,本發(fā)明提出了一種應(yīng)用于低溫窯爐的陶瓷測(cè)溫環(huán)。[0005] 本發(fā)明提出的一種應(yīng)用于低溫窯爐的陶瓷測(cè)溫環(huán),包括2?10%wtB2O3、10?50%wt玻璃粉、10?30%wtSiO2、10?30%wtAl2O3、1?5%wtTiO2、1?10%wtMgO和1?5%wtBaCO3,所述玻璃粉軟化溫度500℃,所述玻璃粉配方組成為:10?25%wtB2O3、1?5%wtLi2CO3、30?60%wtSiO2、5?20%wtAl2O3、5?10%wtZnO和5?15%wtCaO,所述陶瓷測(cè)溫環(huán)有效測(cè)溫范圍
500?700℃。
[0006] 一種應(yīng)用于低溫窯爐的陶瓷測(cè)溫環(huán)的工藝流程,包括以下步驟:[0007] S1:按玻璃粉配方重量比例,稱取原材料,原材料純度大于等于99.5%,均勻混合,置于坩堝中1200?1400℃熔制1?2小時(shí),將玻璃液直接倒入去離子水中淬冷,得到玻璃;[0008] S2:將玻璃破碎至2mm以下,放入球磨桶中球磨,干燥得到中位粒徑為1?2um的玻璃粉末;[0009] S3:按測(cè)溫環(huán)配方重量比例,稱取原材料,以去離子水為介質(zhì),加入球磨桶中球磨6?12小時(shí)。原材料純度大于等于99.5%,球磨后用激光粒度儀測(cè)定漿料的粒度分布,其中位粒徑為0.5?2um;
[0010] S4:將球磨后的漿料,加入2?5%wt聚丙烯酸,噴霧造粒,得到的粉料過篩,選取100目?300目的粉料,在設(shè)計(jì)好的模具中,干壓成型,得到陶瓷測(cè)溫環(huán)坯體,成型壓力100?300MPa,測(cè)溫環(huán)尺寸為:內(nèi)徑10mm、外徑20.5mm、厚度7mm;
[0011] S5:對(duì)測(cè)溫環(huán)進(jìn)行燒結(jié):將3個(gè)測(cè)溫環(huán)呈品字形放置在窯爐中,靠近熱電偶測(cè)溫端,進(jìn)行燒結(jié),燒結(jié)程序?yàn)樯郎厮俣?00℃/小時(shí),最高溫度保持時(shí)間為1小時(shí),降溫速度為300℃/小時(shí),空氣氣氛,冷卻到室溫,并靜置1小時(shí),用螺旋測(cè)微器測(cè)量測(cè)溫環(huán)直徑,燒結(jié)溫度470?730℃,每5℃取一個(gè)溫度點(diǎn),每個(gè)溫度點(diǎn)重復(fù)燒結(jié)5次,這樣每個(gè)溫度點(diǎn)得到15個(gè)數(shù)據(jù),取平均值,并進(jìn)行擬合,得到溫度?直徑對(duì)應(yīng)曲線。
[0012] 本發(fā)明中的有益效果為:[0013] 本發(fā)明制造的陶瓷測(cè)溫環(huán),從500℃開始持續(xù)收縮,有效測(cè)溫范圍500?700℃,可以應(yīng)用于低至500℃的窯爐測(cè)溫。附圖說明[0014] 圖1為本發(fā)明提出的一種應(yīng)用于低溫窯爐的陶瓷測(cè)溫環(huán)的測(cè)溫環(huán)溫度?直徑對(duì)應(yīng)曲線圖。具體實(shí)施方式[0015] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。[0016] 一種應(yīng)用于低溫窯爐的陶瓷測(cè)溫環(huán),包括2?10%wtB2O3、10?50%wt玻璃粉、10?30%wtSiO2、10?30%wtAl2O3、1?5%wtTiO2、1?10%wtMgO和1?5%wtBaCO3。
[0017] 本發(fā)明中,玻璃粉軟化溫度500℃,玻璃粉配方組成為:10?25%wtB2O3、1?5%wtLi2C03、30?60%wtSiO2、5?20%wtAl2O3、5?10%wtZnO和5?15%wtCaO,陶瓷測(cè)溫環(huán)有效測(cè)溫范圍500?700℃。[0018] 一種應(yīng)用于低溫窯爐的陶瓷測(cè)溫環(huán)的工藝流程,包括以下步驟:[0019] S1:按玻璃粉配方重量比例,稱取原材料,原材料純度大于等于99.5%,均勻混合,置于坩堝中1200?1400℃熔制1?2小時(shí),將玻璃液直接倒入去離子水中淬冷,得到玻璃;[0020] S2:將玻璃破碎至2mm以下,放入球磨桶中球磨與干燥得到中位粒徑為1?2um的玻璃粉末;[0021] S3:按測(cè)溫環(huán)配方重量比例,稱取原材料,以去離子水為介質(zhì),加入球磨桶中球磨6?12小時(shí)。原材料純度大于等于99.5%,球磨后用激光粒度儀測(cè)定漿料的粒度分布,其中位粒徑為0.5?2um;
[0022] S4:將球磨后的漿料,加入2?5%wt聚丙烯酸,噴霧造粒,得到的粉料過篩,選取100目?300目的粉料,在設(shè)計(jì)好的模具中,干壓成型,得到陶瓷測(cè)溫環(huán)坯體,成型壓力100?300MPa,測(cè)溫環(huán)尺寸為:內(nèi)徑10mm、外徑20.5mm、厚度7mm;
[0023] S5:對(duì)測(cè)溫環(huán)進(jìn)行燒結(jié):將3個(gè)測(cè)溫環(huán)呈品字形放置在窯爐中,靠近熱電偶測(cè)溫端,進(jìn)行燒結(jié),燒結(jié)程序?yàn)樯郎厮俣?00℃/小時(shí),最高溫度保持時(shí)間為1小時(shí),降溫速度為300℃/小時(shí),空氣氣氛,冷卻到室溫,并靜置1小時(shí),用螺旋測(cè)微器測(cè)量測(cè)溫環(huán)直徑,燒結(jié)溫度470?730℃,每5℃取一個(gè)溫度點(diǎn),每個(gè)溫度點(diǎn)重復(fù)燒結(jié)5次,這樣每個(gè)溫度點(diǎn)得到15個(gè)數(shù)據(jù),取平均值,并進(jìn)行擬合,得到溫度?直徑對(duì)應(yīng)曲線。
[0024] 稱取重量為2.1KgB2O3、0.2KgLi2C03、4.8KgSiO2、1.5KgAl2O3、0.7KgZnO、0.7KgCaO粉末,均勻混合,置于坩堝中1350℃熔制1.5小時(shí),將玻璃液直接倒入去離子水中,冷淬,得到玻璃。[0025] 將玻璃破碎至2mm以下,放入球磨桶中,球磨6小時(shí),干燥,得到中位粒徑D50為1.48um的玻璃粉末。
[0026] 稱取重量為0.3KgB2O3、3.5Kg玻璃粉、1.2KgSiO2、2.1KgAl2O3、0.25KgTiO2、0.5KgMgO、0.15KgBaCO3。以去離子水為球磨介質(zhì),球磨8小時(shí),用激光粒度儀測(cè)定漿料的粒度分布,得到中位粒徑D50為0.82um。
[0027] 加入重量比為3%的聚丙烯酸,攪拌均勻,噴霧造粒,出口溫度為120℃。[0028] 噴霧得到的粉料過篩,選取100目?300目的粉料。[0029] 在設(shè)計(jì)好的模具中,干壓成型,得到陶瓷測(cè)溫環(huán)坯體,成型壓力為240MPa,測(cè)溫環(huán)尺寸為:內(nèi)徑10mm、外徑20.5mm、厚度7mm。[0030] 對(duì)測(cè)溫環(huán)進(jìn)行燒結(jié)[0031] 將3個(gè)測(cè)溫環(huán)呈品字形放置在窯爐中,靠近熱電偶測(cè)溫端,進(jìn)行燒結(jié)。燒結(jié)程序?yàn)樯郎厮俣?00℃/小時(shí),最高溫度保持時(shí)間為1小時(shí),降溫速度為300℃/小時(shí),空氣氣氛。冷卻到室溫,并靜置1小時(shí),用螺旋測(cè)微器測(cè)量測(cè)溫環(huán)直徑。[0032] 燒結(jié)時(shí)最高溫度設(shè)定范圍470?730℃,每5℃取一個(gè)溫度點(diǎn),每個(gè)溫度點(diǎn)重復(fù)燒結(jié)5次。這樣每個(gè)溫度點(diǎn)得到15個(gè)數(shù)據(jù),取平均值,并進(jìn)行擬合,得到溫度?直徑對(duì)應(yīng)曲線。從曲線可以看到,測(cè)溫環(huán)在470℃已經(jīng)開始收縮,并且到730℃直徑還有繼續(xù)收縮,該配方制造的測(cè)溫環(huán),可以應(yīng)用在500?700℃范圍的窯爐測(cè)溫當(dāng)中。[0033] 以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
聲明:
“應(yīng)用于低溫窯爐的陶瓷測(cè)溫環(huán)” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)