[發明專利]一種高硬度的陶瓷材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711284261.0
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN107915468A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 魯忠華;王金國
• 申請（專利權）人: 魯忠華
• 主分類號: C04B33/04
• 分類號: C04B33/04;C04B33/13
• 代理公司: 合肥市科融知識產權代理事務所(普通合伙)34126
• 代理人: 劉備

技術領域

本發明涉及陶瓷技術領域，具體是一種高硬度的陶瓷材料及其制備方法。

背景技術

陶瓷是以天然粘土以及各種天然礦物為主要原料經過粉碎混煉、成型和煅燒制得的材料的各種制品。陶瓷的傳統概念是指所有以粘土等無機非金屬礦物為原料的人工工業產品。它包括由粘土或含有粘土的混合物經混煉，成形，煅燒而制成的各種制品。由最粗糙的土器到最精細的精陶和瓷器都屬于它的范圍。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。陶瓷的硬度強度較高，但采用粘土制得的陶瓷材料硬度極低，塑性和韌性也很差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高硬度的陶瓷材料及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種高硬度的陶瓷材料，按照重量份的原料包括：粘土18-26份、碳酸鍶1-5份、氧化亞鎳3-7份、聚酮樹脂7-15份、鋁礬土13-21份、二甲基乙醇胺11-19份。

作為本發明進一步的方案：所述高硬度的陶瓷材料，按照重量份的原料包括：粘土20-24份、碳酸鍶2-4份、氧化亞鎳4-6份、聚酮樹脂9-13份、鋁礬土15-19份、二甲基乙醇胺13-17份。

作為本發明進一步的方案：所述高硬度的陶瓷材料，按照重量份的原料包括：粘土22份、碳酸鍶3份、氧化亞鎳5份、聚酮樹脂11份、鋁礬土17份、二甲基乙醇胺15份。

一種高硬度的陶瓷材料的制備方法，包括以下原料：

1)將二甲基乙醇胺與其質量7.5倍的去離子水混合，制得二甲基乙醇胺溶液；

2)將粘土、碳酸鍶、氧化亞鎳、鋁礬土粉碎后混合研磨1.7-1.9h、過100-120目篩，然后加入二甲基乙醇胺溶液，升溫至92-95℃，并在該溫度下密封攪拌處理2.3-2.5h，制得混合物A；

3)將聚酮樹脂粉碎、過100-120目篩，然后置入混合物A中，升溫至137-140℃，并在該溫度下密封攪拌處理1.2-1.4h，然后停止加熱并超聲處理50min，離心分離取沉淀、洗滌烘干即得混合物B；

4)將混合物B壓制成型，在1230℃的溫度下煅燒7.5h，冷卻即得陶瓷材料。

作為本發明進一步的方案：步驟2)中，攪拌速度為350r/min。

作為本發明進一步的方案：步驟3)中，攪拌速度為180r/min。

作為本發明進一步的方案：步驟3)中，超聲功率為1000W。

作為本發明進一步的方案：步驟3)中，離心轉速為14000r/min，離心時間為30min。

本發明另一目的是提供上述陶瓷材料在陶瓷領域中的應用。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明采用粘土、碳酸鍶、氧化亞鎳、聚酮樹脂、鋁礬土、二甲基乙醇胺并通過上述工藝使各原料間發生協同作用，制得的陶瓷材料既能顯著提高硬度，還能提高韌性和表面摩擦，制備工藝簡單，易操作，易控制，生產成本低，適于工業化生產。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例1

本發明實施例中，一種高硬度的陶瓷材料，包括以下原料：粘土18kg、碳酸鍶1kg、氧化亞鎳3kg、聚酮樹脂7kg、鋁礬土13kg、二甲基乙醇胺11kg。

將二甲基乙醇胺與其質量7.5倍的去離子水混合，制得二甲基乙醇胺溶液。將粘土、碳酸鍶、氧化亞鎳、鋁礬土粉碎后混合研磨1.7h、過100目篩，然后加入二甲基乙醇胺溶液，升溫至92℃，并在該溫度下密封攪拌處理2.3h，攪拌速度為350r/min，制得混合物A。將聚酮樹脂粉碎、過100目篩，然后置入混合物A中，升溫至137℃，并在該溫度下密封攪拌處理1.2h，攪拌速度為180r/min，然后停止加熱并超聲處理50min，超聲功率為1000W，離心分離取沉淀、洗滌烘干即得混合物B；離心轉速為14000r/min，離心時間為30min。將混合物B壓制成型，在1230℃的溫度下煅燒7.5h，冷卻即得陶瓷材料。

實施例2

本發明實施例中，一種高硬度的陶瓷材料，包括以下原料：粘土26kg、碳酸鍶5kg、氧化亞鎳7kg、聚酮樹脂15kg、鋁礬土21kg、二甲基乙醇胺19kg。