1.一种高密度、无复相高纯石英陶瓷的原位制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
S1.预失效:将引发剂配制成浓度为5~10%的水溶液后再和催化剂调配成预失效混合水溶液,进行预失效,所述预失效混合液由以下重量份数组分组成:88~96份引发剂、9~12份催化剂,所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾,所述催化剂为四甲基乙二胺;
S2.预混液的配制:将水基的凝胶体系单体、交联剂和水按比例配制,后加入预失效的混合液配制成预混液,所述水基的凝胶体系单体为N,N‑二甲基丙烯酰胺;所述交联剂为N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺,所述预混液各组分重量百分比为水基的凝胶体系单体20~40份、交联剂1~3份、水100~400份、14~15份的预失效的混合液;
S3.石英料浆配制:将熔融石英粉按照所需固相含量添加至预混液中,搅拌均匀,得到悬浮液,所述石英料浆由以下重量份数组分组成:50~80份石英粉、20~50份预混液;
S4.抽真空:将步骤S3中制备的悬浮液静置,抽真空,除去气泡,即得料浆;
S5.微波加热成型:将步骤S4所得料浆注入模具,放入微波加热炉中,加热,静置,即得生坯,待反应完全后即可对生坯脱模;
S6.生坯烘干:将脱模后的生坯常温静置,加热烘干,即得生坯;
S7.脱脂、烧结:将步骤S6烘干的生坯放入烧结炉中进行梯度升温至脱脂温度为600℃,保温,再继续升温至烧结温度1300℃;所述梯度升温脱脂的升温速率按照1℃/min升温至
600℃,保温5h;然后按2℃/min,升温至1000℃,再从1000℃按照4℃/min升温至1300℃,保温4~5h;即得高密度、无复相高纯石英陶瓷的原位制备方法。
2.根据权利要求1所述的高密度、无复相高纯石英陶瓷的原位制备方法,其特征在于,步骤S1所述预失效温度为15~35℃,预失效时间为10~15min。
3.根据权利要求1所述的高密度、无复相高纯石英陶瓷的原位制备方法,其特征在于,步骤S3中所述高纯熔融石英粉的纯度为99~99.9wt%;步骤S4中悬浮液静置时间为5~10分钟。
4.根据权利要求1所述的高密度、无复相高纯石英陶瓷的原位制备方法,其特征在于,步骤S5中微波加热功率700~1000w;所述静置时间为5~10min。
5.根据权利要求1所述的高密度、无复相高纯石英陶瓷的原位制备方法,其特征在于,步骤S5中所述加热时间是以45g料浆加热45~55s为基准,每增加20g料浆增加20~30s加热时间。
6.根据权利要求1所述的高密度、无复相高纯石英陶瓷的原位制备方法,其特征在于,步骤S6中所述静置时间为5~6h,加热烘干温度为65~90℃,烘干时间为24~48h。
7.如权利要求1~6任一项所述的高密度、无复相高纯石英陶瓷的原位制备方法在制备石英材料中的应用。