[發明專利]一種氧化鋁陶瓷粉料、氧化鋁陶瓷及其制備方法

在審

• 申請號: 202010463457.1
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111592342A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 龔元昊;孫禹辰;覃春濤;嚴少鵬
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/622;C04B35/626;C04B35/63;C04B35/645
• 代理公司: 上海思牛達專利代理事務所(特殊普通合伙) 31355
• 代理人: 雍常明

本發明公開了一種氧化鋁陶瓷粉料，屬于陶瓷技術領域，按照質量百分含量包括如下組分：3～6％的二氧化鈦粉、4～6％的氧化鎂粉、2～4％的改性粉體，余量為氧化鋁粉；其中，所述改性粉體為改性氮化鋁粉體。本發明對氧化鋁陶瓷粉料的原料組分進行了合理的配伍，從而優化了氧化鋁陶瓷粉料的使用品質，用其制出的氧化鋁陶瓷綜合使用性能好，品質得到了明顯改善。

技術領域

本發明屬于陶瓷技術領域，具體涉及一種氧化鋁陶瓷粉料、氧化鋁陶瓷及其制備方法。

背景技術

氧化鋁陶瓷是指以氧化鋁為基材并利用陶瓷制造工藝制備具有一定透光性的陶瓷。氧化鋁陶瓷不但具有陶瓷本身的耐高溫、耐腐蝕、高絕緣、高強度等特性，還具備有玻璃的光學性能和許多其他材料所不可比的優勢如電導率低等，所以氧化鋁陶瓷逐漸在特種儀器制造，照明技術，無線電子技術，光學及高溫技術等領域得到日益廣泛的應用。

氧化鋁晶體的雙折射率相差小，氧化鋁陶瓷的最大特點是透明性且對可見光和紅外光的良好透過性，此外氧化鋁陶瓷還具有電絕緣好，熱導率高的優點。因此氧化鋁陶瓷在高強氣體放電燈管，高溫紅外探測用窗等領域的應用也越來越廣。

目前，用于精密電阻的氧化鋁陶瓷棒一般由96％的氧化鋁制備而成，然而其抗彎強度只有300MPa左右，該強度的氧化鋁陶瓷棒在組裝過程和使用過程中容易受力斷裂，直接影響電阻的使用壽命。此外，氧化鋁陶瓷在生產過程中，高溫會導致氧化鋁晶體的迅速增長，這一結果會導致陶瓷內部的氣體來不及排出而被封閉在陶瓷內形成氣泡，進而影響了氧化鋁陶瓷的力學品質及光電特性。

發明內容

本發明的第一個目的是提供一種氧化鋁陶瓷粉料，用此粉料制得的氧化鋁陶瓷具有強度高、綜合使用品質好的特點。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案實現的：

一種氧化鋁陶瓷粉料，按照質量百分含量包括如下組分：3～6％的二氧化鈦粉、4～6％的氧化鎂粉、2～4％的改性粉體，余量為氧化鋁粉；其中，所述改性粉體為改性氮化鋁粉體。

進一步的，所述改性粉體按照顆粒大小分為改性粉體A、改性粉體B和改性粉體C；所述的改性粉體A的顆粒大小為1～10μm、改性粉體B的顆粒大小為300～600nm、改性粉體C的顆粒大小為20～50nm；所述改性粉體A、改性粉體B和改性粉體C對應的重量比為3～4：2～3：1～2。

進一步的，所述改性粉體的制備方法具體是：將三氧化二鋁粉末、蒙脫土、納米銀粉、納米碳粉對應按照重量比25～30:8～12:1～3:3～5共同混合投入到攪拌罐內，高速攪拌均勻后取出放入到煅燒爐內，煅燒處理3～4h后取出，隨后將其置于保溫箱內進行脫碳處理，最后將其冷卻至常溫即得改性粉體。

進一步的，所述高速攪拌處理時控制攪拌的轉速為1800～2000轉/分鐘；所述的煅燒處理時控制煅燒的溫度為1620～1650℃；所述的脫碳處理時控制保溫箱內的溫度為760～780℃；所述的常溫溫度為23℃。

本發明的第二個目的是提供一種氧化鋁陶瓷及其制備方法。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案實現的：

一種氧化鋁陶瓷的制備方法，包括如下步驟：

(1)按如下質量百分含量稱取如下組分：3～6％的二氧化鈦粉、4～6％的氧化鎂粉、2～4％的改性粉體，余量為氧化鋁粉；

(2)將步驟(1)稱取的所有組分共同混合投入到球磨機內進行球磨處理，36～40h后取出得漿料備用；

(3)對步驟(2)制得的漿料進行干燥處理，至其整體的水含量不大于1％后得生料粉末備用；

(4)將步驟(3)制得的生料粉末放入到模具中，然后再經脈沖電流燒結處理后即得氧化鋁陶瓷。