本发明涉及一种氮化物结合三明治承烧板及其制备方法，属于耐火材料技术领域。
背景技术：
三明治承烧板是一种广泛用于磁性材料行业烧结的一种耐火承烧板，一般是以氧化物结合碳化硅为中间层，莫来石或者刚玉为表面保护层的结构。磁性材料的常规烧成温度在1350℃-1450℃之间，带有氮气保护气氛，同时由于磁性材料含有铁、锰、锌等金属元素易与氧化物结合碳化硅的三明治承烧板反应，造成磁性材料污染、电性能下降等后果。此外，目前国内外厂家能够批量生产的氧化物结合碳化硅的三明治承烧板最大尺寸不超过400*400mm，厚度必须在15mm以上才能满足一些大规格磁性材料的烧结。在使用时因高温下抗折强度低的缺陷，经常容易造成承烧板断裂，导致窑炉事故，造成经济损失。磁性材料生产厂家迫切需要，大规格、厚度薄、载重高的承烧板来烧制一些特大型铁氧体磁环，也是国内窑具生产厂家开发的主要方向。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明的第一目的是能够提供一种氮化物结合三明治承烧板；本发明的第二目的是提供一种制备氮化物结合三明治承烧板的工艺方法。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
一种氮化物结合三明治承烧板，包括莫来石表面保护层、氮化硅结合碳化硅为中间层；各层由以下原料按照重量份数组成：
莫来石保护层：粗粒度为0.2-1mm的莫来石40份-50份、200目莫来石细粉10份-40份、325目莫来石10份-20份以及黏土1份-5份、有机结合剂0.1份-1份；
氮化硅结合碳化硅中间层：粗粒度为1-3mm的碳化硅为20份-50份、0.5-1mm为10份-40份、325目碳化硅细粉为10份-20份、碳化硅超细粉为1份-10份、黏土1份-5份以及金属硅粉325目5份-20份、有机结合剂0.1份-1份。
其中，所述有机结合剂为羧甲基纤维素钠（cmc）、20份浓度的黄糊精溶液。
所述黏土为苏州一号泥。
一种氮化物结合三明治承烧板的制备方法，包括如下步骤：
（1）原料制备
莫来石面料：取粗粒度为0.2-1mm的莫来石40份-50份、200目莫来石细粉10份-40份、325目莫来石10份-20份以及黏土1份-5份倒入轮碾机中搅拌10分钟，再加入有机结合剂0.1份-1份与1份-10份的水进行湿碾，然后放入不锈钢盛料桶陈腐；
氮化硅结合碳化硅黑料：取325目碳化硅细粉为10份-20份、碳化硅超细粉为1份-10份、黏土1份-5份以及金属硅粉325目5份-20份放入双锥混料机中，加入氧化锆研磨球，进行细粉预混合，混合时间为30分钟。再取粗粒度为1-3mm的碳化硅为20份-50份、0.5-1mm为10份-40份放入轮碾机中搅拌10分钟，加入1份-10份的水、有机结合剂0.1份-1份，再混合10分钟，随后加入预混合的细粉，湿碾25分钟，最后放入不锈钢盛料桶陈腐；
（2）成型
在模具中加入称量好的莫来石面料并迅速刮平，再倒入碳化硅黑料迅速刮平，并用压料板轻按一下，使黑料具有一定的直立性，然后再次倒入莫来石面料并迅速刮平，最后开机压制成型；
（3）干燥
将成型好后的三明治承烧板放入电干燥箱中，干燥至水份＜1份；
（4）烧成
将干燥后的生坯有序的装入窑车上，入窑进行烧成，因为中间层为氮化硅结合碳化硅，烧成环境必须在氮气气氛下烧结，烧成的窑炉为全自动抽真空式氮气烧成炉，烧成制度按照氮化硅结合碳化硅材料进行，最高温度在1350℃-1450℃之间，保温3-8小时。
本发明的氮化物结合三明治承烧板，中间层采用了氮化硅结合碳化硅，氮化硅结合碳化硅材料具有密度大、强度高、热震稳定性能好、荷重软化点高、导热性能好的特点。
该材料紧密交织的结合形式又使碳化硅颗粒表面能够得到良好保护，对外来侵烛介质渗透起着延缓和阻碍作用，提高了氮化硅结合碳化硅材料的化学稳定性。
氮化硅结合碳化硅具有良好的抗氧化性，在高温氧化时，材料表面能够生成致密的二氧化硅玻璃相，堵塞封闭了气孔，从而防止内部材料被氧化而导致材料强度的快速下降。其抗氧化性能是一个非常重要的性能指标，若制品的抗氧化性能差，则制品表皮在使用中会逐步氧化形成二氧化硅，材料的抗侵蚀性能减弱，导热性能大幅度下降，导致材料的进一步侵烛。
本发明具有以下有益效果：
（1）本发明采用氮化硅结合碳化硅作为中间层，氮化硅结合碳化硅的高温抗折强度为普通氧化硅结合碳化硅2-5倍，并且高温下的抗折强度不减反曾，制成的400*400*10mm的三明治承烧板比厚度为15mm的普通氧化硅结合碳化硅三明治板载重增加一倍以上，大大满足客户的苛刻使用要求。
（2）本发明采用的中间层为氮化物结合相，在磁性材料烧结时，因其氮气气氛保护，容易与莫来石面料中的部分游离硅再次形成赛隆相结合物，从而使表面层与中间层结合性能更好，避免了磁性材料与承烧板的反应，间接的提高了承烧板的使用寿命。
（3）本发明中的中间层由于采用氮化物结合相，热膨胀系数相比氧化物结合的要小很多，致使承烧板的热震稳定性更加好，承烧板在反复使用过程不容易断裂，从而避免窑炉垮塌事故。
（4本发明中采用氮气气氛烧结，由于金属硅与氮气在高温下反应生成氮化硅，同时发出热量，使烧成后期的能源消耗逐渐降低，相比氧化物结合减少了能源消耗，降低了生产成本。
具体实施方式
下面将结合实施例本发明作进一步的详细描述。
实施例1
（1）莫来石面料：取粗粒度为0.2-1mm的莫来石50份、200目莫来石细粉约30份、325目莫来石15份以及5份的黏土倒入轮碾机中搅拌10分钟，再加入cmc0.5份与5份的水进行湿碾，然后放入不锈钢盛料桶陈腐；
氮化硅结合碳化硅黑料：取325目碳化硅细粉为15份、碳化硅超细粉为3份、黏土2份以及金属硅粉325目10份放入双锥混料机中，加入氧化锆研磨球，进行细粉预混合，混合时间为30分钟。再取粗粒度为1-3mm的碳化硅20份、0.5-1mm为50份放入轮碾机中搅拌10分钟，加入3份的水、20份浓度的黄糊精溶液1份。
再混合10分钟，随后加入预混合的细粉，湿碾25分钟，最后放入不锈钢盛料桶陈腐；
（2）成型
以400*400*10mm氮化物结合三明治承烧板为例：
在模具中加入称量好的莫来石面料并迅速刮平，再倒入碳化硅黑料迅速刮平，并用压料板轻按一下，使黑料具有一定的直立性，然后再次倒入莫来石面料并迅速刮平，最后开机压制成型。
（3）干燥
将成型好后的三明治承烧板放入电干燥箱中，干燥至水份＜1份。
（4）烧成
将干燥后的生坯有序装入窑车上，在最高温度为1350℃下，保温5小时即可。
实施例2
步骤与实施例1基本相同，不同之处为：
莫来石面料：取粗粒度为0.2-1mm的莫来石40份、200目莫来石细粉约35份、325目莫来石20份以及5份的黏土。
氮化硅结合碳化硅黑料：取325目碳化硅细粉为15份、碳化硅超细粉为3份、黏土2份以及金属硅粉200目10份进行细粉预混合，混合时间为30分钟。再取粗粒度为1-3mm的碳化硅25份、0.5-1mm为45份。
最高温度为1400℃下，保温4小时即可。
实施例3
步骤与实施例1基本相同，不同之处为：
莫来石面料：取粗粒度为0.2-1mm的莫来石40份、200目莫来石细粉约35份、325目莫来石20份以及5份的黏土。
氮化硅结合碳化硅黑料：取325目碳化硅细粉为10份、碳化硅超细粉为3份、黏土2份以及金属硅粉200目15份进行细粉预混合，混合时间为30分钟。再取粗粒度为1-3mm的碳化硅25份、0.5-1mm为45份。
最高温度为1420℃下，保温3小时即可.
上述实例得到的承烧板物理性能对比见表1：
表1承烧板物理性能检测表
本发明提出用氮化物结合碳化硅替代长期以来氧化硅结合碳化硅作为三明治承烧板的中间层，利用全新的氮化气氛烧结制度替代了原有的氧化烧结制度。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。