隨著我國磁性材料的迅速發(fā)展,所使用的剛玉莫來石質(zhì)推板及承燒板的消耗量不斷增加。特別是在軟磁(鐵氧體)材料的生產(chǎn)過程中,推板和承燒板主要用于承托和傳遞軟磁材料的磁芯等生坯進入推板窯的窯腔內(nèi)進行燒成,因此具有廣泛的應(yīng)用。目前,國產(chǎn)推板的平均壽命在50次左右,國外同類產(chǎn)品的壽命可以達到100次左右,而國產(chǎn)承燒板的使用效果更差。
推板窯的升溫速度一般取決于軟磁材料產(chǎn)品的外形尺寸和窯爐結(jié)構(gòu)域,一般升降溫速度為50~200℃/h。由于承燒板在窯內(nèi)推進過程中不僅承受一定的載荷,而且需要在高溫(1400~1500℃)至室溫循環(huán)使用,每循環(huán)1次需要20~40h,所以要求它有較高的荷重軟化溫度和機械強度,良好的抗震穩(wěn)定性和抗蠕變性,且要求與較長的使用壽命。生產(chǎn)實踐表明,承燒板的質(zhì)量對軟磁材料產(chǎn)品合格率的影響很大,要使軟磁材料的產(chǎn)品合格率達到較高水平,采用性能優(yōu)良的承燒板是必要的前提條件。
正因如此,長期以來國內(nèi)廠家使用要求高的承燒板多從日本及德國進口,價格十分昂貴。因此,開展這方面的研究非常有現(xiàn)實意義。
選用優(yōu)質(zhì)原料為骨料,通過顆粒級配和生產(chǎn)工藝的試驗,研制出了使用效果好、壽命長的承燒板。材質(zhì)的確定考慮到承燒板使用條件苛刻,選用材質(zhì)除具有強度高、熱震穩(wěn)定性好、抗蠕變能力強等特性,還要對燒成產(chǎn)品無污染。經(jīng)過反復(fù)選擇比較,確定剛玉莫來石質(zhì)材料為所要研制的承燒板的理想材質(zhì)。
天然莫來石很少一般采用人工合成。由于莫來石具有良好的高溫力學(xué)、高溫熱學(xué)性能,使合成莫來石及其制品具有較高的密度和純度,較低的熱傳導(dǎo)系數(shù)和熱膨脹系數(shù),高溫結(jié)構(gòu)強度高,高溫蠕變率低,抗熱震性和化學(xué)侵蝕性強,熔點高等優(yōu)點。剛玉彈性好,熔點高,在高溫下具有良好的耐磨、抗化學(xué)侵蝕性和體積穩(wěn)定性,硬度大,耐火度高。另外,莫來石晶體一般為柱狀或棱柱狀,剛玉晶體一般為粒狀,將莫來石、剛玉按一定比例配合,構(gòu)成剛玉莫來石復(fù)合材料,根據(jù)復(fù)合改性的機理,構(gòu)成剛玉莫來石復(fù)合材料,根據(jù)復(fù)相改性的機理,利用剛玉晶體和莫來石晶體熱膨脹系數(shù)的差異,在顆粒的界面上產(chǎn)生微裂紋,使其具備微裂紋增韌的機制,從而提高材料的抗熱震性,同時復(fù)相材料的高溫強度和抗蠕變性能比純莫來石或剛玉材料的好。由于莫來石、剛玉具有上述優(yōu)良性能,且不易于所承燒的產(chǎn)品發(fā)生反應(yīng),故剛玉莫來石質(zhì)材料能滿足磁性材料窯的使用要求。