[發明專利]一種鎳鉻增強氧化鋁復合材料制備方法

有效

• 申請號: 201911304812.4
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN110846548B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 黃劍;蘇美娟;張倩;汪力;蘇碧云;王文珍
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: C22C29/12
• 分類號: C22C29/12;C22C32/00;C22C1/05;C22C1/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 高博

本發明公開了一種鎳鉻增強氧化鋁復合材料制備方法，稱取鎳鉻合金粉，氧化鋁粉，釔穩定氧化鋯加入到球磨罐中，加入球磨珠混合；將混合后的粉末進行球磨處理，球磨完成后用篩網將料球分離，將分離的粉料加入聚乙烯醇，均勻混合后過篩，放置陰涼處陳腐，然后壓制成型；將壓制成型的坯體放在陰涼處靜置，再將坯體放入烘箱內經三次升溫和保溫處理后取出；將烘干坯體置于馬弗爐中排膠，然后放入真空爐中加熱，隨后隨爐冷，制成鎳鉻增強氧化鋁復合材料。本發明有效提高氧化鋁陶瓷的強度，解決使用過程中易碎，脆性斷裂等缺陷。

技術領域

本發明屬于復合材料制備技術領域，具體涉及一種鎳鉻增強氧化鋁復合材料制備方法。

背景技術

氧化鋁陶瓷由于其機械強度高，耐磨耐蝕性能好，絕緣性能好、高頻下介質損耗小，且原料蘊藏豐富，價格低廉等優點，成為當前生產量最大，應用面最廣的先進陶瓷材料目前氧化鋁陶瓷制備主要采用燒結工藝。氧化鋁為離子鍵化合物，質點擴散系數很低，熔點高，使得純氧化鋁的燒結溫度一般要在1800℃以上的高溫才能達到致密的程度，這對提高氧化鋁陶瓷的性能帶來了很大的困難，氧化鋁陶瓷的高效低能耗制備，常用的熱壓燒結，超高壓燒結，熱等靜壓燒結，但燒結成的陶瓷韌性較差，限制了應用范圍。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種鎳鉻增強氧化鋁復合材料制備方法，制備方法簡便且制備出的鎳鉻氧化鋁陶瓷復合材料具備金屬和陶瓷的雙重性能，同時降低燒結溫度，減少傳統燒結帶來的能耗高問題，滿足客戶對使用性能要求。

本發明采用以下技術方案：

一種鎳鉻增強氧化鋁復合材料制備方法，包括以下步驟：

S1、稱取30～50份的鎳鉻合金粉，30～70份的氧化鋁粉，1～10份釔穩定氧化鋯加入到球磨罐中，加入50～100份的球磨珠混合；

S2、將混合后的粉末進行球磨處理，球磨完成后用篩網將料球分離，將分離的粉料加入10～15份的聚乙烯醇，均勻混合后過篩，放置陰涼處陳腐，然后壓制成型；

S3、將壓制成型的坯體放在陰涼處靜置，再將坯體放入烘箱內經三次升溫和保溫處理后取出；

S4、將步驟S3烘干坯體置于馬弗爐中排膠，然后放入真空爐中加熱，隨后隨爐冷，制成鎳鉻增強氧化鋁復合材料。

具體的，步驟S1中，鎳鉻合金粉的粒徑為5～30um，氧化鋁粉的粒徑為1～20um。

具體的，步驟S2中，球磨處理的時間為10～20h，采用20～40目的篩網過篩，均勻混合后通過10～40目的篩網篩分，陳腐時間為10～20h，壓制成型的壓力為10～100MPa。

具體的，步驟S3中，靜置時間為20～40h。

具體的，步驟S3中，第一次升溫溫度為30～50℃，保溫時間為5～20h，第二次升溫到50～70℃，保溫時間5～20h，第三次升溫溫度為70～100℃，保溫時間10～30h。

具體的，步驟S4中，馬弗爐中排膠處理中，控制升溫速率1～3℃/min，升溫至500～600℃，保溫3～5h。

具體的，步驟S4中，真空爐中充入氮氣，控制真空度為5～10Pa，經兩次升溫處理后隨爐冷卻。

進一步的，第一次升溫的升溫速率為4～8℃/min，升溫溫度為1000～1100℃，保溫時間為1～30min，第二次升溫速率1～5℃/min，升溫到1200～1300℃，保溫1～5h。

與現有技術相比，本發明至少具有以下有益效果：

本發明一種鎳鉻增強氧化鋁復合材料制備方法，采用氧化鋁粉和鎳鉻合金粉末，再加入少量釔穩定氧化鋯粉球磨混合，通過干壓成型，在氮氣保護下燒結成鎳鉻增強氧化鋁復合材料，提高氧化鋁陶瓷的強度，解決使用過程中易碎，脆性斷裂等缺陷。