[發明專利]高鋁陶瓷的制備方法及利用該方法制備的高鋁陶瓷

有效

• 申請號: 201811324770.6
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109336564B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 康丁華;方劍;周伍;顏勇;徐育林
• 申請（專利權）人: 婁底市安地亞斯電子陶瓷有限公司
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/622;C04B35/626;C03C8/02
• 代理公司: 43211 長沙智嶸專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 劉宏

1.一種高鋁陶瓷的制備方法，其特征在于：

其包括以下步驟：

步驟S1：根據高鋁陶瓷的配方成分選擇原材料和種類，配方成分包括主成分Al₂O₃和添加劑，添加劑包括Ca、Mg、Si、Ba、Zr、Y、Cr、Ti、Mn、Zn一系列小料；

步驟S2：按配方比例稱取添加劑進行球磨加工，按配方比例稱取一系列的小料原材料投入到球磨機內，再加入料球比為1:1.5的瓷球，球磨28小時以上，球磨完畢后出料待用，其中，瓷球的大中小比例為2:3:5；

步驟S3：將球磨好的添加劑制成玻璃熔塊；

步驟S4：對玻璃熔塊進行球磨加工，將玻璃熔塊顆粒投入到球磨機內，按料球比1:2的比例稱瓷球加入到球磨機內，按料水重量比1:0.75加入去離子水到球磨機內，球磨36小時以上，加工完畢后出料濾水榨干，再進烘箱保溫120°左右，烘36小時以上直至干透，冷卻后待用，其中，經過球磨后的玻璃熔塊顆粒的平均粒度D₅₀為1.5μm～5μm，D_max小于或者等于26μm，瓷球的大中小比例為2:3:5；及

步驟S5：將球磨后的玻璃熔塊粉與Al₂O₃混合后進行球磨加工，然后燒結成高鋁陶瓷；

所述步驟S3具體為：

將球磨好的添加劑加入到熔塊爐中，調溫至1450℃～1500℃并保溫，直至添加劑完全熔融成玻璃粘稠狀并澄清為止，水冷成粗顆粒狀，即為玻璃熔塊；

所述步驟S5具體包括以下步驟：

步驟S51a：按配方比例稱取Al₂O₃粉體和球磨后的玻璃熔塊粉混合并進行球磨加工，同時按料球重量比1：2稱瓷球加入球磨機內，瓷球大中小比按2：3：5稱取，球磨至少28小時后檢測混合粉末的粒徑，球磨后的混合粉末的粒度要求D₅₀為1.8μm～3.8μm，D_max小于或者等于17um，并且1μm以下的顆粒占比超過15％；

步驟S52a：將石蠟按料重的10～25％稱取加入和漿機并保溫在110℃～120℃，待石蠟完全熔融后加入Al₂O₃粉體和玻璃熔塊的混合粉體制成蠟漿，石蠟的加入量為料重的11％～20％；

步驟S53a：將和好的蠟漿加入熱壓鑄機內，保溫58℃～80℃，通過空氣壓力把蠟漿注入模具內，冷卻脫模制成胚件；

步驟S54a：把蠟坯件裝缽，充滿填料，送進排蠟窯經過58個小時慢慢升溫到1050℃，保溫3個小時停火，冷卻出窯出缽后修坯吹坯；及

步驟S55a：將排蠟素燒件送進高溫窯爐進行高溫燒結成瓷，高溫燒結的溫度為1550℃；

或者，所述步驟S5具體包括以下步驟：

步驟S51b：按高鋁陶瓷不同配方的配比稱取a-Al₂O₃粉和玻璃熔塊粉體投入球磨行星攪拌磨內，再加入粉體總重的35％～55％的去離子水、適量的粘接劑和分散劑，再進行混磨6個小時左右，球磨后的粒度要求D₅₀為2.8um～4.8μm，D_max小于或者等于17um，并且1μm以下的顆粒占比超過15％；

步驟S52b：對球磨加工后的混合粉體進行噴霧造粒，控制進口溫度為185℃～215℃，出口溫度控制在90℃～115℃，造粒完畢送去密封陳腐7天以上待用；

步驟S53b：利用干壓成型或者等靜壓成型將造粒料制成胚件，其中，干壓成型是用干壓機和鋼模來重復完成各種各樣的坯件，等靜壓成型是用等靜壓機和橡膠模來完成簡單的柱狀、球狀、片狀和管狀粗坯，再用外部加工設備和鋪助工具來精加工到達要求的坯件；

步驟S54b：將加工好的坯件送至脫膠高溫燒結窯，設置調整脫膠和高溫燒結的溫度曲線，其中脫膠段溫度設定為1080℃，高溫段溫度設定為1550℃。

2.一種高鋁陶瓷，其特征在于：其采用如權利要求1所述的制備方法制得，該高鋁陶瓷的平均強度超過360Mpa。