[發明專利]一種添加有羰基鎳粉的陶瓷復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201611112537.2
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN106588061A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 馬志明
• 申請（專利權）人: 蘇州洛特蘭新材料科技有限公司
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80;C04B35/584;C04B35/622
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司32243
• 代理人: 顧伯興

技術領域

本發明涉及陶瓷材料技術領域，特別涉及到添加有羰基鎳粉的陶瓷復合材料及其制備方法。

背景技術

陶瓷材料是用天然或合成化合物經過成形和高溫燒結制成的一類無機非金屬材料。它具有高熔點、高硬度、高耐磨性、耐氧化等優點?？捎米鹘Y構材料、刀具材料，由于陶瓷還具有某些特殊的性能，又可作為功能材料。

通常陶瓷材料所具有的特性有：（1）力學特性：陶瓷材料是工程材料中剛度最好、硬度最高的材料，其硬度大多在1500HV以上。陶瓷的抗壓強度較高，但抗拉強度較低，塑性和韌性很差。（2）熱特性：陶瓷材料一般具有高的熔點，大多在2000℃以上，且在高溫下具有極好的化學穩定性；陶瓷的導熱性低于金屬材料，陶瓷還是良好的隔熱材料。同時陶瓷的線膨脹系數比金屬低，當溫度發生變化時，陶瓷具有良好的尺寸穩定性。（3）電特性：大多數陶瓷具有良好的電絕緣性，因此大量用于制作各種電壓的絕緣器件。鐵電陶瓷具有較高的介電常數，可用于制作電容器，鐵電陶瓷在外電場的作用下，還能改變形狀，將電能轉換為機械能，可用作擴音機、電唱機、超聲波儀、聲納、醫療用聲譜儀等。少數陶瓷還具有半導體的特性，可作整流器。（4）化學特性陶瓷材料在高溫下不易氧化，并對酸、堿、鹽具有良好的抗腐蝕能力。（5）光學特性：陶瓷材料還有獨特的光學性能，可用作固體激光器材料、光導纖維材料、光儲存器等，透明陶瓷可用于高壓鈉燈管等。磁性陶瓷在錄音磁帶、唱片、變壓器鐵芯、大型計算機記憶元件方面的應用有著廣泛的前途。

新型陶瓷材料在性能上有其獨特的優越性。在熱和機械性能方面，有耐高溫、隔熱、高硬度、耐磨耗等；在電性能方面有絕緣性、壓電性、半導體性、磁性等；在化學方面有催化、耐腐蝕、吸附等功能；在生物方面，具有一定生物相容性能，可作為生物結構材料等。但也有它的缺點，如脆性。因此研究開發新型功能陶瓷是材料科學中的一個重要領域。常見的新型陶瓷主要有：（1）氧化鋁陶瓷：具有各種優良的性能。耐高溫，一般可要1600℃長期使用，耐腐蝕，高強度，其強度為普通陶瓷的2~3倍，高者可達5~6倍。其缺點是脆性大，不能接受突然的環境溫度變化。用途極為廣泛，可用作坩堝、發動機火花塞、高溫耐火材料、熱電偶套管、密封環等，也可作刀具和模具。（2）氮化硅陶瓷：是一種高溫強度高、高硬度、耐磨、耐腐蝕并能自潤滑的高溫陶瓷，線膨脹系數在各種陶瓷中最小，使用溫度高達1400℃，具有極好的耐腐蝕性，除氫氟酸外，能耐其它各種酸的腐蝕，并能耐堿、各種金屬的腐蝕，并具有優良的電絕緣性和耐輻射性?？捎米鞲邷剌S承、在腐蝕介質中使用的密封環、熱電偶套管、也可用作金屬切削刀具。（3）碳化硅陶瓷：是一種高強度、高硬度的耐高溫陶瓷，在1200℃~1400℃使用仍能保持高的抗彎強度，是目前高溫強度最高的陶瓷，碳化硅陶瓷還具有良好的導熱性、抗氧化性、導電性和高的沖擊韌度。是良好的高溫結構材料，可用于火箭尾噴管噴嘴、熱電偶套管、爐管等高溫下工作的部件；利用它的導熱性可制作高溫下的熱交換器材料；利用它的高硬度和耐磨性制作砂輪、磨料等。而按照功能來分類的話，新型陶瓷可還分為介電陶瓷、光學陶瓷、磁性陶瓷、半導體陶瓷等。

隨著科學技術的發展，市場對陶瓷材料的性能提出了越來越高的要求，如何開發出更多的高性能、造價低的新型陶瓷以滿足人們對于某些特定功能的需求，從而提高陶瓷材料的應用水平，是目前高新材料行業內急需解決的問題。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供添加有羰基鎳粉的陶瓷復合材料，通過采用特定的原料進行組合，配合特定的生產工藝，使得制備而成的陶瓷復合材料致密度高、介電性能好，特別適合應用于電力行業，能夠滿足行業的要求，具有較好的應用前景。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

添加有羰基鎳粉的陶瓷復合材料，由下列重量份的原料制成：氮化硅20-30份、氧化銅16-18份、麥飯石12-14份、鈦酸鍶10-12份、羰基鎳粉8-10份、聚酰亞胺纖維10-12份、水鎂石纖維10-12份、正硅酸乙酯8-10份、對甲苯磺酸6-8份、液體石蠟6-8份、苯甲基二氯硅烷4-6份、羥丙基瓜爾豆膠4-6份、碳納米管2-4份、交聯劑3-5份、增塑劑3-5份、去離子水150份。

優選地，所述交聯劑選自過硫酸銨、甲叉雙丙烯酰胺、丙烯基丙烯酸甲酯中的任意一種。

優選地，所述增塑劑選自環氧硬脂酸辛酯、環氧化甘油三酸酯、鄰苯二甲酸二丁酯中的任意一種。

所述的添加有羰基鎳粉的陶瓷復合材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）按照所述重量份準確稱取各原料；