[發(fā)明專利]氮化鋁纖維金云母微晶玻璃復(fù)相材料及其制備方法

在審

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• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106892569A
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬冬陽;邊妙蓮;孫輝;陳士朝;吳道洪
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇省冶金設(shè)計院有限公司
• 主分類號: C03C14/00
• 分類號: C03C14/00;C03C10/10;C03B32/02
• 代理公司: 北京連和連知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11278
• 代理人: 張濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微晶玻璃復(fù)合材料領(lǐng)域，特別涉及一種氮化鋁纖維金云母微晶玻璃復(fù)相材料及其制備方法。

背景技術(shù)

金云母微晶玻璃具有可切削性好等優(yōu)點，但由于其脆性較大，韌性較低，因此限制了其應(yīng)用范圍。

微晶玻璃一般采用燒結(jié)法或熔融法進行制備，其中熔融法制備的金云母微晶玻璃具有較好的增韌效果，但燒結(jié)法存在很多不足，主要有燒結(jié)法制備的微晶玻璃體積密度相對較低，氣孔率較高，微晶玻璃基體與纖維結(jié)合較差等問題。

在目前的現(xiàn)有技術(shù)中尚無采用熔融法將氮化鋁纖維與金云母微晶玻璃復(fù)合起來進行氮化鋁纖維金云母微晶玻璃復(fù)相材料的制備。

發(fā)明內(nèi)容

對于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，發(fā)明人經(jīng)過大量的創(chuàng)造性工作發(fā)現(xiàn)在熔融段末期將氮化鋁纖維以氮氣流噴入熔池內(nèi)部同時充分?jǐn)嚢杩梢匀〉幂^好的氮化鋁纖維分散均化效果，同時噴入的氮氣可以制造非氧化性環(huán)境防止氮化鋁纖維在高溫下氧化，并加速熔池內(nèi)微小氣泡的長大上浮排出。發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)由于氮化鋁纖維的熱膨脹系數(shù)與基體玻璃基本一致，因此可避免復(fù)合材料在熱處理過程中由于熱應(yīng)力較大而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂紋。

根據(jù)上述研究工作，發(fā)明人提出了如下所述的氮化鋁纖維金云母微晶玻璃復(fù)相材料及其制備方法。

一種氮化鋁纖維金云母微晶玻璃復(fù)相材料的制備方法，包含以下步驟：

步驟1，將K₂CO₃粉末、MgO粉末、SiO₂粉末、Al₂O₃粉末以及助熔劑B₂O₃、晶核劑混合為均勻混合物；

步驟2，將所述混合物熔融加熱；

步驟3，在熔融過程的末期通過氮氣將氮化鋁纖維噴入熔融池內(nèi)并充分?jǐn)嚢铻榫鶆虻娜廴诨旌衔铮?!-- SIPO -->

步驟4，將熔融混合物澆注到經(jīng)過預(yù)熱的模具中；

步驟5，將澆注到模具中的熔融混合物退火；

步驟6，將退火得到的含有氮化鋁纖維的基礎(chǔ)玻璃核化并晶化。

進一步地，氮化鋁纖維為粉末狀。

進一步地，晶核劑為Cr₂O₃和TiO₂。

進一步地，步驟1中各組分的重量份分別為：4-9重量份的K₂CO₃、15-22重量份的MgO、44-60重量份的SiO₂、10-17重量份的Al₂O₃、3-8重量份的B₂O₃、分別為1-3重量份的Cr₂O₃和TiO₂以及10-20重量份的氮化鋁纖維。

進一步地，步驟2中的熔融加熱在1380-1420℃的溫度下進行。

進一步地，步驟2中的熔融加熱時間為2-4小時。

進一步地，步驟4中模具的預(yù)熱在530-590℃的溫度下進行。

進一步地，步驟5中退火時間為2-4小時。

進一步地，步驟6中的核化在550-730℃的溫度下進行并核化2-3小時。

進一步地，步驟6中的晶化在730-930℃的溫度下進行并晶化2-4小時。

通過上述方法，有效地實現(xiàn)了氮化鋁纖維金云母微晶玻璃復(fù)相材料的高效制備。

本發(fā)明還提供了一種由上述方法制備的氮化鋁纖維金云母微晶玻璃復(fù)相材料，其包含以下組分：K₂CO₃、MgO、SiO₂、Al₂O₃、B₂O₃、Cr₂O₃、TiO₂以及氮化鋁纖維。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點在與附圖結(jié)合對實施例進行的描述中將更加明顯并容易理解，其中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的氮化鋁纖維金云母微晶玻璃復(fù)相材料制備方法的流程示意圖。

具體實施方式