隨著我國(guó)磁性材料的迅速發(fā)展,所使用的剛玉莫來(lái)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(guò)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(jìn)入推板窯的窯腔內(nèi)進(jìn)行燒成,因此具有廣泛的應(yīng)用。目前,國(guó)產(chǎn)推板的平均壽命在50次左右,國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的壽命可以達(dá)到100次左右,而國(guó)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(jìn)過(guò)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(jī)械強(qiáng)度,良好的抗震穩(wěn)定性和抗蠕變性,且要求與較長(zhǎng)的使用壽命。生產(chǎn)實(shí)踐表明,承燒板的質(zhì)量對(duì)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(dá)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(zhǎng)期以來(lái)國(guó)內(nèi)廠家使用要求高的承燒板多從日本及德國(guó)進(jìn)口,價(jià)格十分昂貴。因此,開(kāi)展這方面的研究非常有現(xiàn)實(shí)意義。
選用優(yōu)質(zhì)原料為骨料,通過(guò)顆粒級(jí)配和生產(chǎn)工藝的試驗(yàn),研制出了使用效果好、壽命長(zhǎng)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(qiáng)度高、熱震穩(wěn)定性好、抗蠕變能力強(qiáng)等特性,還要對(duì)燒成產(chǎn)品無(wú)污染。經(jīng)過(guò)反復(fù)選擇比較,確定剛玉莫來(lái)石質(zhì)材料為所要研制的承燒板的理想材質(zhì)。
天然莫來(lái)石很少一般采用人工合成。由于莫來(lái)石具有良好的高溫力學(xué)、高溫?zé)釋W(xué)性能,使合成莫來(lái)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(qiáng)度高,高溫蠕變率低,抗熱震性和化學(xué)侵蝕性強(qiáng),熔點(diǎn)高等優(yōu)點(diǎn)。剛玉彈性好,熔點(diǎn)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(lái)石晶體一般為柱狀或棱柱狀,剛玉晶體一般為粒狀,將莫來(lái)石、剛玉按一定比例配合,構(gòu)成剛玉莫來(lái)石復(fù)合材料,根據(jù)復(fù)合改性的機(jī)理,構(gòu)成剛玉莫來(lái)石復(fù)合材料,根據(jù)復(fù)相改性的機(jī)理,利用剛玉晶體和莫來(lái)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(jī)制,從而提高材料的抗熱震性,同時(shí)復(fù)相材料的高溫強(qiáng)度和抗蠕變性能比純莫來(lái)石或剛玉材料的好。由于莫來(lái)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(lái)石質(zhì)材料能滿(mǎn)足磁性材料窯的使用要求。