[發(fā)明專利]一種玻璃陶瓷復(fù)合材料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810355198.3
• 申請(qǐng)日: 2018-04-19
• 公開（公告）號(hào): CN108439804A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 凌天陽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州凌科特新材料有限公司
• 主分類號(hào): C03C10/00
• 分類號(hào): C03C10/00;C03C6/08;C03B32/02
• 代理公司: 北京匯智勝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11346
• 代理人: 魏秀莉

本發(fā)明提供了一種玻璃陶瓷復(fù)合材料及其制備方法。由以下步驟制成：將納米碳黑、牛糞生物炭和硅微粉混合研磨；加入蔗糖脂、聚乙二醇和去離子水?dāng)嚢瑁稍铮^篩；加入去離子水、無水乙醇和聚乙烯醇球磨，噴霧干燥形成復(fù)合球形顆粒；干壓成型后用塑料薄膜包封，冷等靜壓成型；置于石墨坩堝中燒結(jié)得粉料A；將二氧化硅、六方氮化硼、白榴石粉、硼酸、氧化鋇和去離子水混合球磨；烘干后過篩，燒結(jié)得玻璃粉料；將粉料A、玻璃粉料和去離子水混合球磨，過篩；加入潤(rùn)滑劑、丙烯酸、木糖醇和納米二氧化鈦繼續(xù)研磨；壓制成型；放入真空燒結(jié)爐燒結(jié)，自然冷卻即得。本發(fā)明的玻璃陶瓷復(fù)合材料具有較高的介電常數(shù)和很好的力學(xué)性能，抗彎強(qiáng)度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無機(jī)材料領(lǐng)域，具體涉及一種玻璃陶瓷復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

玻璃陶瓷，又名微晶玻璃，是將加有成核劑的特定組成的基礎(chǔ)玻璃，經(jīng)熱處理工藝后所得的微晶體和玻璃體均勻分布的復(fù)合材料。 玻璃陶瓷兼有玻璃和陶瓷的優(yōu)點(diǎn),具有許多常規(guī)材料難以達(dá)到的優(yōu)異性能。其可以作為結(jié)構(gòu)材料、技術(shù)材料、光學(xué)電學(xué)材料、裝飾材料等廣泛應(yīng)用于國(guó)防尖端技術(shù)工業(yè)、建筑業(yè)及生活等各個(gè)領(lǐng)域。而研究出介電常數(shù)高，力學(xué)性能好的玻璃陶瓷材料能夠更加拓寬其應(yīng)用范圍和應(yīng)用的精準(zhǔn)性，具有很大的意義。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是提供一種玻璃陶瓷復(fù)合材料，具有較高的介電常數(shù)和很好的力學(xué)性能，抗彎強(qiáng)度高。

技術(shù)方案：一種玻璃陶瓷復(fù)合材料，由以下成分以重量份制備而成：二氧化硅50-70份、納米碳黑18-25份、牛糞生物炭1-2份、六方氮化硼10-15份、硅微粉10-15份、白榴石粉3-5份、硼酸30-40份、氧化鋇2-3份、潤(rùn)滑劑2-3份、蔗糖脂0.2-0.5份、聚乙二醇0.1-0.3份、丙烯酸10-20份、木糖醇2-4份、納米二氧化鈦2-4份、聚乙烯醇4-8份、無水乙醇28-40份。

進(jìn)一步的，所述的一種玻璃陶瓷復(fù)合材料，由以下成分以重量份制備而成：二氧化硅60份、納米碳黑22份、牛糞生物炭1.5份、六方氮化硼13份、硅微粉13份、白榴石粉4份、硼酸35份、氧化鋇2.5份、潤(rùn)滑劑2.5份、蔗糖脂0.3份、聚乙二醇0.2份、丙烯酸15份、木糖醇3份、納米二氧化鈦3份、聚乙烯醇6份、無水乙醇34份。

進(jìn)一步的，所述潤(rùn)滑劑為土耳其紅油、鈣鈉基潤(rùn)滑脂、微晶蠟或硬脂酸鈣中的一種或幾種。

上述玻璃陶瓷復(fù)合材料的制備方法包括以下步驟：

第一步：將納米碳黑、牛糞生物炭和硅微粉混合，置于不銹鋼真空罐中密封抽真空后通入氬氣保護(hù)，以不銹鋼球?yàn)槟ソ椋捎眯行鞘角蚰C(jī)在轉(zhuǎn)速170-180rpm下進(jìn)行研磨22-24h，其中，球料比為25:1；

第二步：加入蔗糖脂、聚乙二醇和50-70份去離子水，放入攪拌砂磨分散機(jī)攪拌罐中，在轉(zhuǎn)速900 rpm下攪拌15-18h，取出后放入烘箱中干燥24 h，過80目篩，棄去大顆粒；

第三步：加入50-70去離子水、無水乙醇和聚乙烯醇，在三維混料機(jī)中濕法球磨60-80min，通過噴霧干燥形成復(fù)合球形顆粒，噴霧干燥進(jìn)口溫度為130-150℃，出口溫度為75-90℃，壓力為0.08- 0.1 MPa；

第四步：干壓成型后用塑料薄膜包封，置于冷等靜壓成型機(jī)的油缸中，在250-270MPa的壓力下保壓1-2 min；

第五步：置于石墨坩堝中，放入真空燒結(jié)爐，在氬氣保護(hù)氣氛下燒結(jié)得粉料A，燒結(jié)過程為：升溫至1000℃保溫25min，繼續(xù)升溫至1250℃保溫30min，升溫至1850℃保溫30min，升溫至2100℃保溫30min，自然降溫冷卻，其中，所有升溫速率均為10℃/min；

第六步：將二氧化硅、六方氮化硼、白榴石粉、硼酸、氧化鋇和50-70份去離子水混合，放入球磨罐中球磨5-6h；