一种氧化铝复合陶瓷粉体的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氧化铝复合陶瓷粉体的制备方法，属于陶瓷材料及陶瓷复合材料技术领域。本发明专利技术方法先按质量百分比称取钠基膨润土6.4％

【技术实现步骤摘要】
一种氧化铝复合陶瓷粉体的制备方法


[0001]本专利技术属于陶瓷材料及陶瓷复合材料
，具体涉及到一种氧化铝复合陶瓷粉体的制备方法。

技术介绍

[0002]传统陶瓷是人类综合利用岩石、粘土矿物及各种天然资源和火创造性合成的人工材料，人类早在约公元前8000年前的新石器时代就专利技术了陶器，陶瓷材料大多是氧化物、氮化物、硼化物和碳化物等，瓷器的专利技术与进步对人类生活和文明都产生了巨大的影响。
[0003]除用于日常生活中，陶瓷还可作为结构和功能材料广泛应用于科学技术和工农业生产等众多领域。由于从辅助材料向主要材料的转变，人们对陶瓷的性能也有了更多、更高的要求。
[0004]氧化铝陶瓷是一种以氧化铝为主体、含有少量二氧化硅的陶瓷材料，因其具有的良好传导性、耐磨性和耐高温性，在当今社会的应用已经愈加广泛。然而，氧化铝陶瓷在实际应用中仍然存在一些不足之处，例如抗热震性差、强度较低等，从而限制了其应用范围。
[0005]复合陶瓷由两种或两种以上材料制成，将不同材料相互取长补短，复合陶瓷能够改善单一材料的性能限制，从而满足结构材料的高性能要求。有鉴于此，需要研制一种高性能的氧化铝复合陶瓷。

技术实现思路

[0006]针对
技术介绍
提及的单一材料陶瓷的局限性以及氧化铝陶瓷抗热震性差、强度较低的问题，本专利技术的目的在于提供一种氧化铝复合陶瓷粉体的制备方法，本专利技术选择性将多种材料组合复配，制得一种氧化铝复合陶瓷粉体，将该粉体冷压成型、高温烧结即可得到一种抗热震性好、强度高的氧化铝复合陶瓷。
[0007]本专利技术具体是通过如下技术方案实现的：
[0008]一种氧化铝复合陶瓷粉体的制备方法，包括如下步骤：
[0009]1)按质量百分比称取钠基膨润土6.4％
‑
10％、煅烧高岭土12.5％
‑
16.5％、滑石9.6％
‑
15％、堇青石粉5％
‑
7.5％，余量为复合氧化铝微粉；其中，复合氧化铝微粉中α
‑
氧化铝占总质量92.5％
‑
95.5％、碳化钨占总质量3.5％
‑
4.2％、余量为其他杂质；
[0010]2)将复合氧化铝微粉、钠基膨润土、煅烧高岭土、滑石与四者总重80％
‑
95％的水混合球磨3
‑
5h，然后加入堇青石粉、聚乙烯醇、硅溶胶、聚丙烯酸铵，在3.2
‑
5.0MPa的压力条件下继续球磨6
‑
8.5h得到浆料，浆料喷雾干燥得到粉体。
[0011]进一步地，步骤1)各原料按质量百分比分别为：钠基膨润土7.2％
‑
8.4％、煅烧高岭土12.5％
‑
14.2％、滑石12％
‑
13.5％、堇青石粉6.6％
‑
7.5％，余量为复合氧化铝微粉。
[0012]陶瓷材料承受温度骤变而不被破坏的能力即为抗热震性，抗热震性的高低是陶瓷材料是否具备优异高温性能的代表。陶瓷材料的抗热震性是力学性能、热学性能的综合表现，同时还受到几何因素和环境介质等的影响。与材料抗热震性有关的力学性能主要包括
强度、断裂韧性和弹性模量。
[0013]α
‑
氧化铝具有优良的化学稳定性且比表面积低、陶瓷隔膜不易吸水。本专利技术将少量碳化钨粉末与α
‑
氧化铝微粉复配，得到的复合微粉能够降低热应力对材料内部结构的影响，从而能够进一步提高所得氧化铝复合陶瓷的抗热震温度。
[0014]进一步地，步骤1)所述复合氧化铝微粉粒径范围为0.1
‑
30μm。
[0015]进一步地，所述复合氧化铝微粉粒径在0.1
‑
2μm范围占总质量45％，粒径在18
‑
30μm范围占总质量40％。
[0016]在本专利技术复合氧化铝微粉粒径范围优选为0.1
‑
30μm的条件下，专利技术人研究发现，当处于粒径范围两端的微粉颗粒占比较高时，构成的复合氧化铝微粉对最终制得氧化铝复合陶瓷的抗热震性有明显提升；结合本专利技术工艺体系的分散性，故本专利技术进一步采用粒径0.1
‑
2μm范围占45％、粒径18
‑
30μm范围占40％的复合氧化铝微粉。
[0017]进一步地，步骤1)所述复合氧化铝微粉中α
‑
氧化铝占总质量92.5％
‑
94.0％、碳化钨占总质量4.0％
‑
4.2％、余量为其他杂质。
[0018]进一步地，步骤2)所述堇青石粉、聚乙烯醇、硅溶胶、聚丙烯酸铵的质量比为1:(0.15
‑
0.45):(0.8
‑
1.6):(0.03
‑
0.3)。
[0019]进一步地，步骤2)所述堇青石粉的粒径不超过0.8μm。
[0020]本专利技术先将氧化铝微粉等基材混合球磨，然后加压加入堇青石粉与分散剂、乳化剂、粘结剂再次球磨。本专利技术工艺方法能够有效细化复合陶瓷基体的晶粒粒径，提高氧化铝复合陶瓷强度的同时又能够改善其抗热震性。
[0021]进一步地，所述方法制备的氧化铝复合陶瓷粉体经过冷压成型、高温烧结即可制得一种抗热震性好、强度高的氧化铝复合陶瓷。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0023]本专利技术打破了现有单一材料陶瓷制品性能上的局限性，本专利技术保留了氧化铝陶瓷耐磨性、耐高温性等优点，并克服了氧化铝陶瓷在抗热震性、强度上的缺陷。本专利技术制备得到的氧化铝复合陶瓷粉体经冷压成型、高温烧结即可得到一种抗热震性好、且强度高的氧化铝复合陶瓷，本专利技术工艺方法简单，适合工业化生产，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0025]实施例1
[0026]1.按重量百分比称取钠基膨润土8.4％、煅烧高岭土12.5％、滑石13.5％、堇青石粉7.5％，余量为复合氧化铝微粉(其中α
‑
氧化铝占94.0％、碳化钨占4.0％、余量为其他杂质)；
[0027]2.将复合氧化铝微粉、钠基膨润土、煅烧高岭土、滑石与四者总重88％的水混合球磨4h，然后加入堇青石粉、聚乙烯醇、硅溶胶、聚丙烯酸铵(质量比为1:0.25:1.35:0.12)，在4.2MPa的压力条件下继续球磨7.8h得到浆料，浆料喷雾干燥得到粉体。
[0028]实施例2
[0029]1.按重量百分比称取钠基膨润土7.2％、煅烧高岭土12.5％、滑石13.5％、堇青石粉7.5％，余量为复合氧化铝微粉(其中α
‑
氧化铝占94.0％本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化铝复合陶瓷粉体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)按质量百分比称取钠基膨润土6.4％
‑
10％、煅烧高岭土12.5％
‑
16.5％、滑石9.6％
‑
15％、堇青石粉5％
‑
7.5％，余量为复合氧化铝微粉；其中，复合氧化铝微粉中α
‑
氧化铝占总质量92.5％
‑
95.5％、碳化钨占总质量3.5％
‑
4.2％、余量为其他杂质；2)将复合氧化铝微粉、钠基膨润土、煅烧高岭土、滑石与四者总重80％
‑
95％的水混合球磨3
‑
5h，然后加入堇青石粉、聚乙烯醇、硅溶胶、聚丙烯酸铵，在3.2
‑
5.0MPa的压力条件下继续球磨6
‑
8.5h得到浆料，浆料喷雾干燥得到粉体。2.根据权利要求1所述一种氧化铝复合陶瓷粉体的制备方法，其特征在于，步骤1)各原料按质量百分比分别为：钠基膨润土7.2％
‑
8.4％、煅烧高岭土12.5％
‑
14.2％、滑石12％
‑
13.5％、堇青石粉6.6％
‑
7.5％，余量为复合氧化铝微粉。...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹羽，何建和，
申请(专利权)人：景德镇晶达新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：