[發(fā)明專利]一種高韌性的氧化鋁陶瓷材料及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201711364880.0
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN108046777A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 樂東岳;武麗芳;張國銳
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波斯凱勒智能科技有限公司
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

本發(fā)明公開了一種高韌性的氧化鋁陶瓷材料，由以下按照重量份的原料制成：氧化鋁粉末100?110份、鋁粉7?10份、硼硅酸鋁鈣2?3份、鈦碳化鋁3?5份。本發(fā)明還公開了所述高韌性的氧化鋁陶瓷材料的制備方法。本發(fā)明制備的氧化鋁陶瓷材料具有良好的力學(xué)性能，韌性高，且抗熱震性能表現(xiàn)優(yōu)異，能夠滿足市場對氧化鋁陶瓷材料的性能需求，有利于進一步拓展氧化鋁陶瓷材料的適用范圍，具有廣闊的市場前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氧化鋁陶瓷材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種高韌性的氧化鋁陶瓷材料及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，近百年來出現(xiàn)了許多新的陶瓷品種。它們不再使用或很少使用粘土、長石、石英等傳統(tǒng)陶瓷原料，而是使用其他特殊原料，甚至擴大到非硅酸鹽，非氧化物的范圍，并且出現(xiàn)了許多新的工藝。因此陶瓷的含義實際上已遠遠超越過去狹窄的傳統(tǒng)觀念了。

金屬陶瓷隨著現(xiàn)代電器，無線電、航空、原子能、冶金、機械、化學(xué)等工業(yè)以及電子計算機、空間技術(shù)、新能源開發(fā)等尖端科學(xué)技術(shù)的飛躍發(fā)展而發(fā)展起來的。金屬陶瓷的種類很多，其中氧化鋁基陶瓷就是其中的一種。氧化鋁基陶瓷材料具有強度高、硬度大、耐磨、耐高溫、抗腐蝕、電絕緣性能高和介電損耗低等優(yōu)良性能，所以在結(jié)構(gòu)陶瓷、電子陶瓷和生物陶瓷方面具有重要的應(yīng)用價值。其原料來源廣泛、價格低廉也是其他高性能陶瓷材料所無法比擬的。但是，現(xiàn)有的氧化鋁陶瓷材料普遍存在脆性大、抗熱沖擊性能差等缺陷，這些缺陷限制了其應(yīng)用范圍的進一步擴展，如何提高氧化鋁陶瓷材料的韌性，成為氧化鋁陶瓷生產(chǎn)領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高韌性的氧化鋁陶瓷材料及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種高韌性的氧化鋁陶瓷材料，由以下按照重量份的原料制成：氧化鋁粉末100-110份、鋁粉7-10份、硼硅酸鋁鈣2-3份、鈦碳化鋁3-5份。

作為本發(fā)明進一步的方案：由以下按照重量份的原料制成：氧化鋁粉末103-107份、鋁粉8-9份、硼硅酸鋁鈣2.2-2.8份、鈦碳化鋁3.5-4.5份。

作為本發(fā)明再進一步的方案：由以下按照重量份的原料制成：氧化鋁粉末105份、鋁粉9份、硼硅酸鋁鈣2.5份、鈦碳化鋁4份。

所述高韌性的氧化鋁陶瓷材料的制備方法，步驟如下：

1)稱取鋁粉、硼硅酸鋁鈣和鈦碳化鋁，合并后，投入至球磨機中，以去離子水作為球磨液，球磨混合4-5h，出料，獲得第一混合物；

2)將第一混合物進行負壓蒸發(fā)干燥處理，干燥完畢后，獲得第二混合物；

3)將第二混合物投入至煅燒爐中，在550-600℃下煅燒處理1-2h，隨爐冷卻后，獲得第三混合物；

4)稱取氧化鋁粉末，將氧化鋁粉末和第三混合物合并，投入至球磨機中，以去離子水作為球磨液，球磨混合8-10h，出料，獲得第四混合物；

5)將第四混合物進行超聲分散處理40-50min，處理完畢后，獲得第五混合物；

6)將第五混合物進行負壓蒸發(fā)干燥處理，干燥完畢后，過100-140目篩，獲得第六混合物；

7)將第六混合物在40-50MPa的壓力下壓制成型，獲得坯體；

8)將坯體在真空氣氛下，以20-30℃/min升溫至1100-1150℃，保溫處理40-50min，然后通入氬氣，在氬氣保護氛圍及15-20MPa壓力下，以20-30℃/min升溫至1520-1550℃，保溫處理1-2h，隨爐冷卻后，即可。

作為本發(fā)明再進一步的方案：步驟1)中，所述去離子水的加入量為鋁粉、硼硅酸鋁鈣和鈦碳化鋁總重量的3-4倍。