[發明專利]基于石墨烯納米片增韌氧化鋁-硼化鈦復合陶瓷材料及制備方法

在審

• 申請號: 202011089168.6
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112159242A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 肖光春;陳本帥;許崇海;陳照強
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80;C04B35/10;C04B35/622;C04B35/64;C04B35/626
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 孫園園

1.一種基于石墨烯納米片增韌氧化鋁-硼化鈦復合陶瓷材料，其特征在于，該復合陶瓷材料主要由以下重量配比的原料制備而成：亞微米氧化鋁70～80份，硼化鈦20～30份，石墨烯0～0.6份，燒結助劑0.4～1.5份。

2.根據權利要求1所述的基于石墨烯納米片增韌氧化鋁-硼化鈦復合陶瓷材料，其特征在于，該復合陶瓷材料的重量配比為：亞微米氧化鋁78.4～79份，硼化鈦20～25份，石墨烯0.2～0.3份，燒結助劑0.8～1.5份。

3.根據權利要求1或2所述的基于石墨烯納米片增韌氧化鋁-硼化鈦復合陶瓷材料，其特征在于，所述燒結助劑主要由以下重量配比的原料混合而成：氧化鎂0.2～1份，氧化釔0.2～0.5份。

4.根據權利要求3所述的基于石墨烯納米片增韌氧化鋁-硼化鈦復合陶瓷材料，其特征在于，所述燒結助劑主要由以下重量配比的原料混合而成：氧化鎂0.5～1份，氧化釔0.3～0.5份。

5.一種基于石墨烯納米片增韌氧化鋁-硼化鈦復合陶瓷材料的制備方法，其特征在于，該制備方法具體包括如下步驟：

(1)、將0～0.6份石墨烯分散于100ml無水乙醇溶液中，分散處理得到石墨烯分散液；

(2)、將石墨烯分散液加入到70～80份亞微米氧化鋁、20～30份硼化鈦和0.4～1.5份燒結助劑的混合分散液中，經過球磨、干燥、過篩得到混合原始粉末；

(3)、將混合原始粉末填鋪到模具中并預壓；

(4)、將模具放入到放電等離子燒結爐中燒結，保溫結束后，冷卻至室溫即可。

6.根據權利要求5所述的基于石墨烯納米片增韌氧化鋁-硼化鈦復合陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中分散處理在超聲條件下進行，分散時間為1～2小時。

7.根據權利要求5所述的基于石墨烯納米片增韌氧化鋁-硼化鈦復合陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中球磨的時間為36～48小時。

8.根據權利要求5所述的基于石墨烯納米片增韌氧化鋁-硼化鈦復合陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中燒結條件為1450℃～1600℃下保溫5～8分鐘，燒結壓力為30MPa。

9.根據權利要求5-8中任一所述的基于石墨烯納米片增韌氧化鋁-硼化鈦復合陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)放電等離子燒結爐中燒結過程中升溫速率包括如下三個階段：

800℃以下升溫速率為：100℃/min；

800℃～1200℃之間升溫速率為：80℃/min；

1200℃以上升溫速率為：50℃/min。

10.權利要求1-4中任一所述的基于石墨烯納米片增韌氧化鋁-硼化鈦復合陶瓷材料用于制備刀具。