[發明專利]一種片狀AlON/TaC復合材料的制備方法

無效

• 申請號: 201310611007.2
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN103664175A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 唐竹興
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: C04B35/56
• 分類號: C04B35/56;C04B35/622
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種片狀AlON/TaC復合材料，屬于陶瓷制備技術領域。

背景技術

陶瓷材料具有許多優良的性能，但是，由于陶瓷材料硬度大，制備精密尺寸陶瓷部件時，只有通過金剛石磨料砂輪磨削，制造成本非常高。所以，人們一直在尋找一種方法，即既能滿足基本力學性能要求又能進行機械加工獲得精密尺寸陶瓷部件的方法。20世紀90年代，日本學者Niihara等人采用Si₃N₄顆粒包覆h-BN制備出強度高可加工陶瓷部件，為高性能可加工陶瓷部件的制備開辟了一條新途徑；2002年，李永利等在?“納米BN包覆的Al₂O₃復合粉的制備及其燒結性能研究”中采用分析純試劑CO(N₂)_?2和H₃BO₃以摩爾比1：4混合，在研缽中充分研磨后，與高純Al₂O₃粉(平均粒徑03μm)一起放入塑料桶中以無水乙醇為介質，使用氧化鋁磨球，濕磨混料，然后烘干(同時攪拌)，再球磨，在氫氣氣氛下制成Al₂O₃-h-BN可加工陶瓷；2004年董艷玲等在“TiB₂一BN復相陶瓷的制備工藝及性能研究”中將TiB₂、BN和Ni粉按一定比例稱量，分別以不同混料方式混料，將混合漿料干燥和過篩，并將均勻的混合料裝入涂有BN?的石墨模具中，置于等離子放電熱壓爐中在Ar氣保護進行燒結制備出TiB₂-h-BN可加工陶瓷部件；2009年，張巨先在“低介電損耗AIN陶瓷及BN-AIN基陶瓷材料研究”中采用硼酸和尿素與AlN粉體混合在氮氣氛下燒制制成AlN-h-BN可加工陶瓷。在上述體系中除了Si₃N₄-h-BN等可加工陶瓷的抗彎強度可以達到950MPa.以外，如TiB₂-h-BN，AlN-h-BN可加工陶瓷，抗強度也只有154?MPa.左右。因此采用通常的混合、化學法h-BN包覆技術制備的可加工陶瓷材料的抗彎強度較低。2012年，山東理工大學在研究AlN-?Al₂O₃二元固溶體時發現片狀AlON相，為制備可加工陶瓷提供了新的途徑。

發明內容

本發明的目的在于為可加工陶瓷的制備提供一條新的途徑。其技術方法為：

一種片狀AlON/TaC復合材料的制備方法，采用片狀AlON粉體與TaC陶瓷粉體以重量比為10~50：100比例均勻混合，在1600~2000℃的溫度下氬氣氣氛熱壓燒制30~180分鐘制成片狀AlON/TaC復合材料，其中，片狀AlON粉體?為AlN和Al₂O₃的摩爾比為2~5。

本發明與現有技術相比，其優點為：

1、本發明生產片狀AlON/TaC復合材料顯微結構均勻，強度高，整體可靠性高；

2、所制備的片狀AlON/TaC復合材料具有良好的可加工性能；

3、片狀AlON/TaC復合材料具有優良的抗氧化性能、力學性能及熱學性能。

具體實施方式

實施例1

將粒度為2μm片狀AlON粉體和粒度為1μmTaC陶瓷粉體以重量比為10：100比例均勻混合，在1600℃的溫度下氬氣氣氛熱壓燒制30分鐘制成片狀AlON/TAC復合材料，其中，片狀AlON粉體?為AlN和Al₂O₃的摩爾之比為2。

實施例2

將粒度為1μm片狀AlON粉體和粒度為3μmTaC陶瓷粉體以重量比為30：100比例均勻混合，在1800℃的溫度下氬氣氣氛熱壓燒制110分鐘制成片狀AlON/TaC復合材料，其中，片狀AlON粉體?為AlN和Al₂O₃的摩爾之比為3.5。

實施例3

將粒度為3μm片狀AlON粉體和粒度為2μmTaC陶瓷粉體以重量比為50：100比例均勻混合，在2000℃的溫度下氬氣氣氛熱壓燒制180分鐘制成片狀AlON/TaC復合材料，其中，片狀AlON粉體?為AlN和Al₂O₃的摩爾之比為5。