本发明专利技术公开了一种复合高强氧化锆陶瓷材料及其制备方法，所述的陶瓷材料包括氧化锆20‑40份、碳化硅5‑12份、碳化钨4‑10份、氮化硼3‑7份、硼化锆3‑7份、硼化钼2‑7份、硅化钨2‑6份、硅化钡2‑6份、硅化钒2‑4份、硼化钽3‑6份。制备方法包括以下步骤：步骤1：将各成分在球磨机中机械球磨；步骤2：球磨后，把陶瓷材料在烧结炉内高温烧结，升温速率为30‑70℃/min，先升高温度至900‑950℃，保持温度不变2h，再升高至温度为1250‑1350℃，保持温度不变3h，降低至室温，制备为复合高强氧化锆陶瓷材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合陶瓷材料领域，涉及一种复合高强氧化锆陶瓷材料及其制备方法。
技术介绍
在结构陶瓷方面，由于氧化锆陶瓷具有高韧性、高抗弯强度和高耐磨性，优异的隔热性能，热膨胀系数接近于钢等优点，因此被广泛应用于结构陶瓷领域。主要有：Y-TZP磨球、分散和研磨介质、喷嘴、球阀球座、氧化锆模具、微型风扇轴心、光纤插针、光纤套筒、拉丝模和切割工具、耐磨刀具、服装纽扣、表壳及表带、手链及吊坠、滚珠轴承、高尔夫球的轻型击球棒及其它室温耐磨零器件等。单一的氧化锆所组成的陶瓷材料其性能较为单一，不能满足在多个领域的使用，为了有效的改进其性能，需要对其陶瓷组成成分进行优化，提高氧化锆陶瓷材料的综合性能。
技术实现思路
要解决的技术问题：本专利技术的目的是有效的提高氧化锆陶瓷材料的抗压强度及其弯曲强度，改进氧化锆陶瓷材料的性能，提高其用于陶瓷工具的性能。技术方案：针对以上的问题，本专利技术公开了一种复合高强氧化锆陶瓷材料，所述的复合高强氧化锆陶瓷材料包括下述重量的材料：氧化锆20-40份、碳化硅5-12份、碳化钨4-10份、氮化硼3-7份、硼化锆3-7份、硼化钼2-7份、硅化钨2-6份、硅化钡2-6份、硅化钒2-4份、硼化钽3-6份。优选的，所述的一种复合高强氧化锆陶瓷材料，包括下述重量的材料：氧化锆25-35份、碳化硅6-10份、碳化钨6-9份、氮化硼4-6份、硼化锆4-6份、硼化钼3-6份、硅化钨3-5份、硅化钡3-5份、硅化钒3-4份、硼化钽4-5份。一种复合高强氧化锆陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1：按重量份分别将氧化锆20-40份、碳化硅5-12份、碳化钨4-10份、氮化硼3-7份、硼化锆3-7份、硼化钼2-7份、硅化钨2-6份、硅化钡2-6份、硅化钒2-4份、硼化钽3-6份在球磨机中机械球磨，球磨机转速为100-300rpm，球磨机中球料比为15:1-30:1，球磨时间为1-4h；步骤2：球磨后，把陶瓷材料在烧结炉内高温烧结，升温速率为30-70℃/min，先升高温度至900-950℃，保持温度不变2h，再升高至温度为1250-1350℃，保持温度不变3h，降低至室温，制备为复合高强氧化锆陶瓷材料。所述的一种复合高强氧化锆陶瓷材料的制备方法，所述的步骤（1）中球磨机中球料比为20:1。所述的一种复合高强氧化锆陶瓷材料的制备方法，所述的步骤（1）中球磨时间为3h。所述的一种复合高强氧化锆陶瓷材料的制备方法，所述的步骤（2）中先升高温度至930℃。所述的一种复合高强氧化锆陶瓷材料的制备方法，所述的步骤（2）中再升高至温度为1300℃。有益效果：本专利技术的复合高强氧化锆陶瓷材料中加入的氮化物陶瓷及硅化物陶瓷等材料有效的改进了氧化锆陶瓷材料的抗压强度及弯曲强度，制备的氧化锆陶瓷材料的抗压强度达到了208MPa以上，弯曲强度达到了150MPa以上，具有非常良好的力学强度。具体实施方式实施例1步骤1：按重量份分别将氧化锆40份、碳化硅5份、碳化钨10份、氮化硼7份、硼化锆3份、硼化钼2份、硅化钨6份、硅化钡2份、硅化钒4份、硼化钽3份在球磨机中机械球磨，球磨机转速为300rpm，球磨机中球料比为30:1，球磨时间为4h；步骤2：球磨后，把陶瓷材料在烧结炉内高温烧结，升温速率为70℃/min，先升高温度至950℃，保持温度不变2h，再升高至温度为1350℃，保持温度不变3h，降低至室温，制备为复合高强氧化锆陶瓷材料。实施例1的氧化锆陶瓷材料的抗压强度为208MPa，弯曲强度为154MPa。实施例2步骤1：按重量份分别将氧化锆20份、碳化硅12份、碳化钨4份、氮化硼3份、硼化锆7份、硼化钼7份、硅化钨2份、硅化钡6份、硅化钒2份、硼化钽6份在球磨机中机械球磨，球磨机转速为100rpm，球磨机中球料比为15:1，球磨时间为1h；步骤2：球磨后，把陶瓷材料在烧结炉内高温烧结，升温速率为30℃/min，先升高温度至900℃，保持温度不变2h，再升高至温度为1250℃，保持温度不变3h，降低至室温，制备为复合高强氧化锆陶瓷材料。实施例2的氧化锆陶瓷材料的抗压强度为212MPa，弯曲强度为157MPa。实施例3步骤1：按重量份分别将氧化锆35份、碳化硅10份、碳化钨6份、氮化硼6份、硼化锆4份、硼化钼3份、硅化钨3份、硅化钡5份、硅化钒4份、硼化钽5份在球磨机中机械球磨，球磨机转速为300rpm，球磨机中球料比为30:1，球磨时间为4h；步骤2：球磨后，把陶瓷材料在烧结炉内高温烧结，升温速率为70℃/min，先升高温度至950℃，保持温度不变2h，再升高至温度为1350℃，保持温度不变3h，降低至室温，制备为复合高强氧化锆陶瓷材料。实施例3的氧化锆陶瓷材料的抗压强度为226MPa，弯曲强度为168MPa。实施例4步骤1：按重量份分别将氧化锆25份、碳化硅6份、碳化钨9份、氮化硼4份、硼化锆6份、硼化钼6份、硅化钨5份、硅化钡3份、硅化钒3份、硼化钽4份在球磨机中机械球磨，球磨机转速为100rpm，球磨机中球料比为15:1，球磨时间为1h；步骤2：球磨后，把陶瓷材料在烧结炉内高温烧结，升温速率为30℃/min，先升高温度至900℃，保持温度不变2h，再升高至温度为1250℃，保持温度不变3h，降低至室温，制备为复合高强氧化锆陶瓷材料。实施例4的氧化锆陶瓷材料的抗压强度为230MPa，弯曲强度为173MPa。实施例5步骤1：按重量份分别将氧化锆30份、碳化硅8份、碳化钨7份、氮化硼5份、硼化锆5份、硼化钼4份、硅化钨4份、硅化钡4份、硅化钒3份、硼化钽5份在球磨机中机械球磨，球磨机转速为100rpm，球磨机中球料比为15:1，球磨时间为1h；步骤2：球磨后，把陶瓷材料在烧结炉内高温烧结，升温速率为30℃/min，先升高温度至900℃，保持温度不变2h，再升高至温度为1250℃，保持温度不变3h，降低至室温，制备为复合高强氧化锆陶瓷材料。实施例5的氧化锆陶瓷材料的抗压强度为254MPa，弯曲强度为182MPa。对比例1步骤1：按重量份分别将氧化锆40份、碳化硅5份、碳化钨10份、氮化硼7份、硼化钼2份、硅化钨6份、硅化钒4份、硼化钽3份在球磨机中机械球磨，球磨机转速为300rpm，球磨机中球料比为30:1，球磨时间为4h；步骤2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种复合高强氧化锆陶瓷材料，其特征在于，所述的复合高强氧化锆陶瓷材料包括下述重量的材料：氧化锆 20‑40份、碳化硅 5‑12份、碳化钨 4‑10份、氮化硼 3‑7份、硼化锆 3‑7份、硼化钼 2‑7份、硅化钨 2‑6份、硅化钡 2‑6份、硅化钒 2‑4份、硼化钽 3‑6份。
【技术特征摘要】
1.一种复合高强氧化锆陶瓷材料，其特征在于，所述的复合高强氧化锆陶瓷材料包括
下述重量的材料：
氧化锆20-40份、
碳化硅5-12份、
碳化钨4-10份、
氮化硼3-7份、
硼化锆3-7份、
硼化钼2-7份、
硅化钨2-6份、
硅化钡2-6份、
硅化钒2-4份、
硼化钽3-6份。
2.根据权利要求1所述的一种复合高强氧化锆陶瓷材料，其特征在于，所述的复合高强
氧化锆陶瓷材料包括下述重量的材料：
氧化锆25-35份、
碳化硅6-10份、
碳化钨6-9份、
氮化硼4-6份、
硼化锆4-6份、
硼化钼3-6份、
硅化钨3-5份、
硅化钡3-5份、
硅化钒3-4份、
硼化钽4-5份。
3.一种复合高强氧化锆陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述的复合高强氧化锆陶
瓷材料的制备方法包括以下步骤：
步骤1：按重量份分别将氧化锆20-40份、碳化硅5-12份、碳化钨4-10份、氮化硼3-7份、
硼化锆3-7份、硼...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘莉，王爽，邱晶，
申请(专利权)人：苏州莱特复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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