[發(fā)明專利]一種氧化鋯增韌氧化鋁粉末及陶瓷的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011437485.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112456979A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 冼銳偉;楊青松;秦宏友;廖小龍;劉楷;李方偉;畢倩蘭;徐信林;李禪;吳沙鷗;李毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳陶陶科技有限公司
• 主分類號(hào): C04B35/10
• 分類號(hào): C04B35/10;C04B35/622;C04B35/626
• 代理公司: 深圳國(guó)新南方知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44374
• 代理人: 周雷

本發(fā)明提供了一種氧化鋯增韌氧化鋁粉末的制備方法，包括以下步驟：S1、將硝酸鋁溶液和硝酸鋯溶液混合，加入表面活性劑，攪拌，得到第一溶液。S2、向第一溶液中加入堿性水溶液，進(jìn)行沉淀老化處理，對(duì)反應(yīng)后的第一溶液進(jìn)行抽濾以收集下層沉淀物，得到沉淀混合物。S3、將沉淀混合物進(jìn)行煅燒后，再對(duì)其噴霧造粒，得到氧化鋯增韌氧化鋁粉末。還提供了一種氧化鋯增韌氧化鋁陶瓷的制備方法，包括上述氧化鋯增韌氧化鋁粉末的制備方法，還包括制備成型體步驟，及燒結(jié)步驟。采用本發(fā)明方法制備的氧化鋯增韌氧化鋁粉末和陶瓷，粒徑均勻，燒結(jié)性能好，成分均勻，力學(xué)性能優(yōu)異。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及陶瓷制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種氧化鋯增韌氧化鋁粉末及陶瓷的制備方法。

背景技術(shù)

氧化鋁陶瓷具有耐腐蝕、耐高溫、耐磨損、質(zhì)量輕、成本低等優(yōu)點(diǎn)，是目前世界上生產(chǎn)量最大、應(yīng)用面最廣的工業(yè)陶瓷材料。在航天航空等科防尖端技術(shù)領(lǐng)域和機(jī)械、冶金、化工等一般工業(yè)領(lǐng)域均有著廣闊的應(yīng)用前景，但其最致命的力學(xué)弱點(diǎn)便是其本身的脆性，這是由這類材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所決定的。陶瓷材料中的化學(xué)鍵以共價(jià)鍵和離子鍵為主，這兩類化學(xué)鍵都具有強(qiáng)的方向性和較高的結(jié)合強(qiáng)度，這就使得結(jié)構(gòu)中難以發(fā)生顯著的位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)。因而限制了其實(shí)際應(yīng)用范圍的進(jìn)一步推廣。因此，陶瓷特別是氧化鋁陶瓷的韌化變成了近年來(lái)結(jié)構(gòu)陶瓷材料研究的核心課題。

現(xiàn)有技術(shù)中常常采用氧化鋯粉體和氧化鋁粉體分別制備后再進(jìn)行復(fù)合，來(lái)制備氧化鋯增韌氧化鋁粉末的方法。此種方法很難實(shí)現(xiàn)復(fù)合條件的一致性及穩(wěn)定性，從而使粒徑或成分產(chǎn)生偏差，出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象，此種粉末燒結(jié)性能較差，制得的陶瓷成分不均勻，力學(xué)性能差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，并提供一種氧化鋯增韌氧化鋁粉末及陶瓷的制備方法，該方法可使氧化鋯和氧化鋁同時(shí)生成，保證了粉末的粒徑均勻，提高了粉末的燒結(jié)性能，使得制得的陶瓷成分均勻、結(jié)晶粒徑均勻，力學(xué)性能優(yōu)異。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種氧化鋯增韌氧化鋁粉末的制備方法，包括以下步驟：

S1、將硝酸鋁溶液和硝酸鋯溶液混合，進(jìn)行第一次攪拌，加入表面活性劑，在70-90℃溫度下進(jìn)行第二次攪拌，得到第一溶液；

S2、向步驟S1制得的第一溶液中加入堿性水溶液，進(jìn)行沉淀老化處理，對(duì)反應(yīng)后的第一溶液進(jìn)行抽濾以收集下層沉淀物，得到沉淀混合物；

S3、將所述沉淀混合物進(jìn)行煅燒得到氧化鋯增韌氧化鋁復(fù)合粉體，將所述復(fù)合粉體進(jìn)行噴霧造粒得到氧化鋯增韌氧化鋁粉末。

對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)是：

所述步驟S1中第一次攪拌和第二次攪拌均為磁力攪拌，且時(shí)間均為20-30min。

所述步驟S2中堿性水溶液為濃度為20-30wt％的氨水溶液。

所述步驟S2中對(duì)下層沉淀物用去離子水反復(fù)洗滌，直至使所述去離子水的電導(dǎo)率≤2.0μS/cm，停止洗滌。

在步驟S2后還包括以下步驟：將所述沉淀混合物用無(wú)水乙醇反復(fù)洗滌后，烘干。

所述步驟S3中煅燒溫度為900-1100℃，煅燒時(shí)間為3-5h。

所述氧化鋯增韌氧化鋁粉末中氧化鋯為15-25質(zhì)量份，氧化鋁為85-92質(zhì)量份。

本發(fā)明還提供了一種氧化鋯增韌氧化鋁陶瓷的制備方法，包括上述的氧化鋯增韌氧化鋁粉末的制備方法，還包括：

S4、將所述氧化鋯增韌氧化鋁粉末干壓成型得到成型體。

或者還包括：

S5、將所述氧化鋯增韌氧化鋁粉末與分散劑、粘結(jié)劑混合后制成漿料，再將漿料制成生坯，并對(duì)生坯進(jìn)行加熱排膠，得到成型體。