[發明專利]一種含新型四組份燒結助劑的氧化鋁陶瓷組合物制造方法

無效

• 申請號: 200910132068.4
• 申請日: 2009-04-10
• 公開（公告）號: CN101759428A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發明（設計）人: 水淼;任元龍;宋岳;王青春;黃峰濤
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/63
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種含納米四組份燒結助劑的氧化鋁陶瓷組合物制造方法，特征在于：將主要原料 75-90wt％氧化鋁粉體、5-20wt％納米四組份燒結助劑和1-5wt％結合劑在常溫下與相同重量 的水混合形成懸浮液，經過電動攪拌器攪勻后在該懸浮液中插入大功率超聲波發生器，并使 該大功率超聲波發生器間歇工作，給懸浮液施加脈沖超聲場，時間5-30分鐘，懸浮液經過 干燥、過篩、成型、固化、高溫燒結形成氧化鋁陶瓷產品，

其中，該納米四組份燒結助劑為MO-CaO-SiO₂-L₂O₃混合物，每種物質占整個燒結助劑 的重量比例介于0.1-0.7之間，該納米四組份燒結助劑的顆粒尺度在300納米以下，主體氧 化鋁粉體為微米級粒度，并且M為Mg、Ba、Be中的一種，L為稀土元素Ce、La、Lu中的 一種，

在1300℃-1400℃燒結溫度下，其中CaO+Al₂O₃+SiO₂構成液相燒結體系，液相的存在 方便了氧化鋁顆粒的重排并通過“溶解-沉淀”機理促進燒結，大幅度降低Al₂O₃陶瓷的燒結 溫度；L₂O₃及MO與Al₂O₃在燒結的后期能逐漸形成熔點大于2100℃的尖晶石類物質，該 物質熔點較高在燒結溫度下顯固態，它們降低陶瓷體系中玻璃態物質含量，位于晶界抑制晶 粒長大、促進氣孔排除提高陶瓷燒結的致密度，從而形成細小而均勻的氧化鋁陶瓷晶粒和晶 界氣孔，從而使氧化鋁陶瓷材料有較好的高溫機械、耐磨性能。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述的結合劑為酚醛樹脂、聚乙烯醇中的一種。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述的大功率超聲波發生器選用直插式大功率 超聲波發生器，功率范圍為1000～2000瓦，超聲探頭的位置在液面下3-5厘米，一個脈沖 周期為3-5秒，其中工作時長為1-2秒，空閑時長為1-4秒。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于高溫燒結過程為，用機械真空泵抽真空到真空 度為4-5Pa，通入在0.10-0.13MPa的微壓Ar氣氣氛程序升溫以5-8℃/分鐘的速度升到700 ℃，以10-15℃/分鐘的速度升到1300℃-1400℃并保溫0.5-3小時，保溫結束繼續以5-8℃/ 分鐘的速率溫度升高30-50℃并在此溫度下保溫20-40分鐘。