[發明專利]一種納米稀土氧化物合金陶瓷的制備方法

有效

• 申請號: 201710245280.6
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN107021769B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 賈玉川;賈鵬飛
• 申請（專利權）人: 洛陽鵬飛耐磨材料股份有限公司
• 主分類號: C04B35/76
• 分類號: C04B35/76;C04B35/565;C04B38/02;C04B35/626;C04B35/622
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 王學鵬

本發明提供了一種納米稀土氧化物合金陶瓷的制備方法，具體方法為，步驟一、納米稀土陶瓷球的制備：（1）稀土前體：將Ce(NO₃)₃·6H₂O和H₂C₂O₄·2H₂O在研磨機上研磨，得到Ce(C₂O₄)₃·10H₂O；（2）稀土陶瓷粉球：將Ce(C₂O₄)₃·10H₂O、陶瓷粉干燥，放入球磨機內研磨，加入膠黏劑后進行造粒；（3）預燒結：將造粒所得稀土陶瓷粉球送入燒結爐預燒結得到復合陶瓷球；步驟二、混料：原陶瓷粉、金屬纖維、粘合劑、復合陶瓷球通過球磨制備漿料；經步驟三的裝模、步驟四的燒結，得到陶瓷基體。本發明通過預燒結分解得到包含有納米氧化鈰的陶瓷球，納米稀土氧化物分散均勻，強度韌性得到提高。

技術領域

本發明涉及一種陶瓷材料，尤其涉及一種納米稀土氧化物合金陶瓷的制備方法。

背景技術

納米材料因其獨特的表面效應、量子尺寸效應等而表現出不同于常規材料的特殊性能，因而在各個領域得到廣泛的應用。作為新材料中的一員，稀土納米材料的研究也成為世界各國科學家研究的熱點之一。二氧化鈰作為一種典型的輕稀土氧化物已被廣泛用于發光材料、拋光劑、紫外吸收劑、汽車尾氣凈化催化劑、玻璃化學退色劑、耐輻射玻璃、電子陶瓷等領域。

稀土元素在當今工業生產和科學研究中應用很廣，被稱為“現代工業的維生素”，在我國陶瓷工業中的應用始于上世紀30年代，在70年代稀土在陶瓷材料中的總用量達70t/年，占國內生產總量的2%到3%左右，目前稀土主要應用于結構陶瓷、功能陶瓷、陶瓷色釉料等領域。隨著稀土新材料的不斷開發與應用，將稀土作為添加劑、穩定劑、燒結助劑作用于各種陶瓷材料，極大地改善了其性能、降低了生產成本。

同時，金屬纖維具有原金屬的優良特性，是復合材料良好的增強增韌劑。應用在陶瓷中，以金屬纖維增強的陶瓷基復合材料具有很高的壓縮強度和沖擊韌性，同時具有高溫穩定性好、成型好、可進行機械加工等優點。

常規的納米稀土氧化物在材料中的應用是利用固固摻雜的方法將納米稀土氧化物與目標粉料，如鉬粉、陶瓷粉等，研磨均勻后在球磨罐進行球磨，之后經過過篩、壓制成型、在保護氣氛下燒結成型，經模鍛后得到成品；另有將納米稀土氧化物在復合陶瓷層的應用，是將陶瓷層經由水砂紙打磨、超聲波清洗、清水沖洗、氧化，然后在離子鍍裝置中鍍納米稀土氧化物膜；這些方法中所用的稀土類氧化物均為預先制備，然后將納米顆粒混入或者電鍍在目標物。而納米稀土氧化物與粉料直接固固摻雜的方法，納米顆粒具有高的表面能，極易團聚在一起，容易使混料不均，影響納米稀土氧化物改良材料的性能；采用離子鍍的方法將納米稀土電鍍在復合體表面，納米稀土類氧化物只是在復合體表面起到金屬鍍層的作用，應用有限。

發明內容

本發明通過預燒結分解得到包含有納米氧化鈰的陶瓷球，再經由混料、裝模、燒結，得到納米稀土氧化物合金陶瓷，納米稀土氧化物分散均勻，強度韌性也得到提高。

為了實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：一種納米稀土氧化物合金陶瓷的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、納米稀土陶瓷球的制備：

（1）稀土前體：按重量份數，將一份Ce(NO₃)₃·6H₂O和三份H₂C₂O₄·2H₂O在研磨機上研磨，研磨時間為30~45min，得到Ce(C₂O₄)₃·10H₂O，之后分別用水和乙醇淋洗多次；