[發明專利]一種氮化鋁基多元納米復合陶瓷模具材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410381907.7
• 申請日: 2014-08-04
• 公開（公告）號: CN104163632B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 韓巧;李孝君
• 申請（專利權）人: 余姚市巧迪電器廠
• 主分類號: C04B35/582
• 分類號: C04B35/582;C04B35/622
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種氮化鋁基多元納米復合陶瓷模具材料，其特征在于，按照重量份的原料為：氮化鋁60-80份、碳化鋁10-20份、硼化硅15-25份、氧化鈧2-6份、氧化釹4-8份、鉻2-4份、鎢1-3份、鎳1-3份；上述所有原料均采用納米級粉末，其中氮化鋁的徑粒大小為10-100納米，碳化鋁和硼化硅的徑粒大小為1-10納米，其他的徑粒大小為1-100納米。

2.根據權利要求1所述的氮化鋁基多元納米復合陶瓷模具材料，其特征在于，所述氮化鋁基多元納米復合陶瓷模具材料及其制備方法，按照重量份的原料為：氮化鋁65-75份、碳化鋁14-16份、硼化硅18-22份、氧化鈧3-5份、氧化釹5-7份、鉻2.5-3.5份、鎢1.5-2.5份、鎳1.5-2.5份。

3.一種如權利要求1或2所述的氮化鋁基多元納米復合陶瓷模具材料的制備方法，其特征在于，以氮化鋁為基體，添加碳化鋁和硼化硅作為增強相，以氧化鈧和氧化釹為穩定劑，以鉻、鎢和鎳作為燒結助劑，經熱壓燒結而成；具體制備步驟如下：

步驟一：按照重量份稱取上述所有原料；

步驟二：將氮化鋁、碳化鋁和硼化硅加到無水乙醇與聚乙二醇的混合溶液中，然后充分攪拌，同時超聲分散20-30分鐘，得到第一懸浮液；

步驟三：將氧化鈧、氧化釹、鉻、鎢、鎳加到無水乙醇與聚乙二醇的混合溶液中，然后充分攪拌，同時超聲分散20-30分鐘，得到第二懸浮液；

步驟四：將第一懸浮液和第二懸浮混合，然后充分攪拌，同時超聲分散10-20分鐘，得到總混合物懸浮液；

步驟五：將總混合物懸浮液倒入球磨罐中，以惰性氣體為保護氣氛，以無水乙醇為介質，直徑為1-2mm的鐵球為研磨球，在2450MHz的微波環境下，球磨12-24小時，過濾得到研磨液；所有原料的總重量與研磨球的重量比為1∶10-20；

步驟六：將研磨液在110-120℃溫度下真空干燥，完全干燥后在惰性氣體氣流中過篩，得到混合粉料，密封備用；

步驟七：采用熱壓法燒結，在熱壓爐中將步驟六所得的混合粉料壓模燒結成型即得。

4.根據權利要求3所述的氮化鋁基多元納米復合陶瓷模具材料的制備方法，其特征在于，步驟二和步驟三中所述無水乙醇與聚乙二醇的體積比為1∶0.5-2。

5.根據權利要求1所述的氮化鋁基多元納米復合陶瓷模具材料的制備方法，其特征在于，步驟五和步驟六中所述惰性氣體是氮氣或稀有氣體。

6.根據權利要求1所述的氮化鋁基多元納米復合陶瓷模具材料的制備方法，其特征在于，步驟七中熱壓法燒結工藝參數為：升溫時間20-30min，保溫溫度1400-1600℃，熱壓壓力30-40MPa，保溫時間40-60min，然后降溫至室溫。