[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

技術領域

本發明涉及氧化鋁陶瓷制造方法，特別是關于一種含燒結助劑的氧化鋁陶瓷組合物制造 方法。

背景技術

氧化鋁陶瓷具有化學性能穩定、機械強度高、硬度大、耐高溫、耐磨性好、電絕緣能 力高、抗氧化、力學性能良好、原料蘊藏豐富、價格低廉等許多優點，是一種應用領域最 廣、用量最大、應用發展潛力大的高性能多用途工程陶瓷，廣泛應用于機械化工、電子、航 空和國防等各個領域[E.Medvedovski，Wear-resistant?engineering?ceramics，Wear，249，2001，821-828； Boutin?P.，Arthroplastie?Totale?de?Hance?par?Prosthes?en?Alumine?Fritte，Rev.Chir.Orthop.，1972，58： 229-246.]，有“陶瓷王”之稱。

在工業生產中，氣動元件家族中的控制閥、分配閥一直是氣動控制系統中的薄弱環節； 其主要原因是因運動部件容易磨損失效。這些運動部件的傳統材料是鋁臺金材料，雖然重量 輕，耐腐蝕但表面硬度低，易磨損。如果采用氧化鋁陶瓷材料作為工業閥門的閥芯元件，比 金屬、合金閥芯元件更耐腐蝕和耐磨損，能夠大大提高其使用壽命，經測試使用壽命可達20 萬次以上。為了適應當前水資源日益匱乏的挑戰，對水龍頭旋塞的密封性、耐磨損性和耐腐 蝕性提出了更高的要求，傳統的塑料閥芯或不銹鋼球閥芯在較差的水質條件下，操作的舒適 感、密封性下降、磨損加劇，易出現漏水、滴水現象。而優質的陶瓷閥芯的水龍頭手感舒適、 使用壽命長(優質陶瓷閥芯開關次數可達到100萬次以上)，北京市早在1996年就發布條例在 新建的住宅樓中強制性要求開發商安裝陶瓷閥芯水龍頭。

機械設備中的動密封是通過兩個密封端面材料的旋轉滑動而進行的，作為密封端面材料， 要求硬度高，耐磨損性能好。另外，兩個端面密封材料在旋轉運動過程中由于摩擦會產生一 定的熱量，從而使密封端面的局部溫度升高，因此端面材料還必須能夠耐受一定的溫度。為 了避免端面密封材料在旋轉滑動過程中產生熱應變和熱裂，要求端面材料的導熱系數高、抗 熱震性好。氧化鋁陶瓷的硬度高、摩擦系數小，作為機械密封端面材料可獲得很好的滑動特 性。目前，氧化鋁陶瓷已經在各類機械密封(特別是化工、水利、機械行業的各類泵)中獲 得大量的應用，使得機械的使用壽命成倍提高而生產成本、維護費用卻大幅度下降。氧化鋁 陶瓷在機械工業中還被成功地用作各種軸承和切削刀具，氧化鋁陶瓷刀具具有硬度高、耐磨 性能及高溫力學性能優良、化學穩定性好、不易與金屬發生粘結等特點，廣泛應用于難加工 材料切削、超高速切削、高速干切削和硬切削等。陶瓷刀具的最佳切削速度比硬質合金刀具 高3-10倍，可大幅度提高切削加工效率。通過對晶粒尺寸、形貌的控制及多種增韌補強手段， 使陶瓷刀具的強度、韌性、抗沖擊性能都有了較大提高。陶瓷刀具材料被認為是21世紀最有 希望、最有競爭力的刀具材料。

人體硬組織替代材料(如人工髖關節，膝關節，人造牙根、中耳聽骨以及其它骨損傷的 修復材料)在臨床醫學上的需要量越來越大，要求這些材料具有良好的生物相容性、抗磨性、 機械穩定性、很高的機械強度。羥基磷灰石陶瓷(HA陶瓷)生物陶瓷具有良好的生物活性，與 人體的軟硬組織能良好結合，固定可靠，但是HA陶瓷的抗磨性和物理機械指標不能夠達到硬 組織替代材料的標準，不能夠單獨使用在高機械負荷場合。而氧化鋁陶瓷具有較高的機械強 度、硬度、耐磨性和化學惰性，在人體內不會受到排異、化學性質穩定、耐腐蝕、不老化， 而且氧化鋁表面由于親水性能夠形成一層薄薄(＜5um)的水合層，有助于形成生物良好相容的 保護膜。此外，在長期存留于機體中的條件下，這種陶瓷能保持物理和生物化學性能，從而 構成了無反應植入和長期使用的良好先決條件，因此氧化鋁陶瓷作為生物陶瓷在臨床上的應 用非常廣泛，在口腔和骨移植物方面具有特殊的應用前景。