[發明專利]氧化鋁陶瓷材料的制備方法

有效

• 申請號: 201310351571.5
• 申請日: 2013-08-13
• 公開（公告）號: CN103435335A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 陳兵;王盟;王輝
• 申請（專利權）人: 山東博潤工業技術股份有限公司
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/622
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 鞏同海

技術領域

本發明涉及一種氧化鋁陶瓷材料的制備方法，屬于陶瓷材料制備領域。

背景技術

95瓷是具有機械強度高、硬度大、高頻介電損耗小、高溫絕緣電阻高、耐化學腐蝕和抗熱震性好等綜合的優良性能；另外，其價格比氧化鋯、鋯增韌氧化鋁便宜，因此獲得十分廣泛的應用，銷售額也在精細陶瓷中占據首位，國內生產企業達數百家之多。然而由于95瓷的燒結溫度高達1650-1700℃，窯爐、窯具投資大，能耗高，特別在當前煤、油、電供應緊張的情況下，顯著增加生產成本，限制它更廣泛的應用。如何利用常規的95瓷生產原料，在改進配方和改善工藝的情況下降低其燒結溫度，節約能源成為95瓷生產急需解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種氧化鋁陶瓷材料的制備方法，參數可控性強、燒結溫度低、可重復性高，制得的產品一致性好、耐磨性和穩定性高。

本發明所述的氧化鋁陶瓷材料的制備方法，有效的原料如下：

氧化鋁粉????????90.50-93.25%，

高嶺土??????????3.92-5.02%，

輕質碳酸鈣??????0.13-1.57%，

碳酸鎂??????????2.42-3.97%。

本發明所述的氧化鋁陶瓷材料的制備方法，步驟如下：

將上述原料、水、分散劑和粘結劑球磨后干燥并研磨得到粉體；粉體過篩、除鐵后加入脫模劑混合均勻，然后壓制成坯體；坯體高溫燒結，即得。

所述的分散劑為ISOBAM-110，分散劑的質量是上述原料總質量的0.01-0.03%。

所述的粘結劑為ISOBAM-104，粘結劑的質量是上述原料總質量的0.01-0.03%。

所述的球磨過程中研磨球、原料和水的質量比為3.8-4.2:0.9-1.1:0.7-0.9。

所述的研磨球是氧化鋁球或瑪瑙球中的一種或兩種按任意比例混合。

所述的球磨過程中漿料粒度是D50為1.31-1.45μm，D90為1.87-2.14μm。

所述的脫模劑為硬脂酸鎂或硬脂酸鋇中的一種，脫模劑的質量是上述原料總質量的0.4-0.8%。

所述的球磨過程是將上述原料和分散劑置于球磨罐中，以水為分散介質，球磨38-42h；然后加入粘結劑，再次球磨7-9h得到漿料。

所述的粉體制備為漿料在溫度75-85℃下干燥20-28h，并研磨1-2h后過200目篩、除鐵得到粉體。

所述的坯體壓制的壓力為4.0-6.0MPa，保壓時間為50-70s。

所述的高溫燒結的溫度為1560-1580℃，高溫燒結的時間為2-4h。

所述的分散劑和粘結劑購自日本可樂麗公司。

所述的水優選去離子水。

在粉體制備時，磨料的方式對粉體的粒度和均勻性有著重要的影響。本發明采用濕磨的方式，引入新型分散劑ISOBAM-110，以去離子水為球磨介質，在液相的氛圍下球磨，由于表面張力和分散劑的作用，提高了粉體的球磨活性；而且根據選取具體原料和配方的不同，通過多次實驗確定水料球比例和球磨時間，使球磨更充分，這樣得到的粉體粒度均勻、分散性好，顆粒尺寸小，經成型燒結后得到的材料成瓷性好，一致性好，燒結溫度低，穩定性高。

本發明在粉體成型時，引入新型的ISOBAM-104粘結劑，采用適量的硬脂酸鎂或硬脂酸鋇為脫模劑，在保證粉體成型時坯體完整性、均勻性的同時，還有效消除了坯體與壓片模具的粘結，從經濟上考慮，不僅延長了模具的使用壽命；而且以ISOBAM-104替代了傳統的聚乙烯醇（PVA）粘結劑，用量極少，效果更好，成本更低，易于大規模生產。

在坯體燒結時，本發明根據添加劑的種類和含量有針對性地設計和優化了燒結程序，合理控制各階段的升溫速度與保溫時間，有效排除各種有機添加劑，消除陶瓷體內的氣孔。得到燒結溫度低、致密度高、機械強度高的材料。

本發明與現有技術相比，具有如下有益效果：

本發明參數可控性強、燒結溫度低、可重復性高、能耗低、生產成本低，制得的產品一致性好、耐磨性和穩定性高。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明做進一步描述。

實施例1