一种碳化硼增强的氮化铝陶瓷制造技术

本发明专利技术涉及一种碳化硼增强的氮化铝陶瓷的制备方法，将碳化硼、氮化铝和氮化铝磨球称取、球磨、烧结、保温并制备出成品。本发明专利技术提供一种成本较低，制备工艺稳定，操作处理简单，生产效率高，产品性能好的碳化硼增强的氮化铝陶瓷的制备方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种陶瓷，特别是一种碳化硼增强的氮化铝陶瓷。
技术介绍
碳化硼具有高的化学稳定性和抗氧化性能，而且其电学性能不受直径和手性 的影响，使它在高温、高强度纤维等方法，尤其在陶瓷材料的强度韧化方面有着 广泛的实用性。陶瓷材料的增韧方法包括相变韧化、晶须及颗粒韧化、纤维韧化、纳米线 及纳米管韧化等。但是相变、晶须及颗粒韧化效果不是特别明显；纤维韧化的操 作工程较为复杂，同时产品的致密度较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述现有技术的不足，提供一种成本较低，制备工 艺稳定，操作处理简单，生产效率高，产品性能好的碳化硼增强的氮化铝陶瓷的 制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案 一种碳化硼增强的氮化铝陶瓷 的制备方法，包括以下步骤f. 称取材料，按要求用天平分别称取碳化硼、氮化铝和氮化铝磨球；g. 球磨，将步骤a中称好的材料分别装入行星式球磨罐中进行球磨；h. 烧结，将步骤B中球磨后的混合粉料置于石墨模具中，并将石墨模具放 置于多功能烧结炉中烧结；i. 保温、冷却，将步骤C中的石墨模具在多功能烧结炉中保温约1小时后 停止加热，使石墨模具在多功能烧结炉中自然冷却到室温；j.制备成品，将步骤d中烧结好的陶瓷块经磨削、切割工艺得到成品。3所述步骤a中碳化硼、氮化铝和氮化铝球磨球的质量比为0.25-5:34.75-30:245，其中，有碳化硼和氮化铝组成的混合粉料与氮化铝球磨球的质量比始终 为l: 7。所述步骤b中球磨的工艺参数为室温下300r/min球磨8小时。所述步骤c中烧结的工艺参数为以20°C/min升温至1500°C，加压25Mpa。本专利技术步骤c中的石墨模具和多功能烧结炉均是现有设备。本专利技术的有益效果是使用的设备简单而且安全性好，成本较低，制备工艺 稳定，操作处理简单，生产效率高，产品性能好。碳化硼增强的氮化铝陶瓷的弯 曲强度达到493.27Mpa，比纯氮化铝陶瓷提高48%;断裂韧性达到5.37Mpa.ml/2， 同比提高13%。具体实施例方式本专利技术技术方案不局限于一下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方 式间的任意组合。例l:以碳化硼作增强相、以氮化铝作基体经热压烧结制备氮化铝陶瓷。用 天平称取0.0875g碳化硼，34.9428g氮化铝，250g氮化铝球磨球装入行星式球磨 罐中进行球磨；室温下300r/min，球磨8小时。将球磨后的混合粉料置于石墨模 具中，并将石墨模具放置于多功能烧结炉中以2(rC/min升温至150(TC，加压 25Mpa烧结；保温约1小时后停止加热，使石墨模具在多功能烧结炉中自然冷却 到室温；将烧结好的陶瓷块经磨削、切割工艺得到成品。例2:以碳化硼作增强相、以氮化铝作基体经热压烧结制备氮化铝陶瓷。用 天平称取0.35g碳化硼，34.125g氮化铝，245g氮化铝球磨球装入行星式球磨罐中 进行球磨；室温下300r/min，球磨8小时。将球磨后的混合粉料置于石墨模具中， 并将石墨模具放置于多功能烧结炉中以2(TC/min升温至150(TC，加压25Mpa烧 结；保温约l小时后停止加热，使石墨模具在多功能烧结炉中自然冷却到室温； 将烧结好的陶瓷块经磨削、切割工艺得到成品。4例3:以碳化硼作增强相、以氮化铝作基体经热压烧结制备氮化铝陶瓷。用天平称取0.875g碳化硼，34.9428g氮化铝，250g氮化铝球磨球装入行星式球磨罐 中进行球磨；室温下300r/min,球磨8小时。将球磨后的混合粉料置于石墨模具 中，并将石墨模具放置于多功能烧结炉中以20TVmin升温至1500°C，加压25Mpa 烧结;保温约1小时后停止加热，使石墨模具在多功能烧结炉中自然冷却到室温； 将烧结好的陶瓷块经磨削、切割工艺得到成品。例4:以碳化硼作增强相、以氮化铝作基体经热压烧结制备氮化铝陶瓷。用 天平称取1.75g碳化硼，34.1258g氮化铝，245g氮化铝球磨球装入行星式球磨罐 中进行球磨；室温下300r/min,球磨8小时。将球磨后的混合粉料置于石墨模具 中，并将石墨模具放置于多功能烧结炉中以20°C/min升温至150(TC ，加压25Mpa 烧结;保温约1小时后停止加热，使石墨模具在多功能烧结炉中自然冷却到室温； 将烧结好的陶瓷块经磨削、切割工艺得到成品。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳化硼增强的氮化铝陶瓷的制备方法，其特征是，包括以下步骤：　　ａ．称取材料，按要求用天平分别称取碳化硼、氮化铝和氮化铝磨球；　　ｂ．球磨，将步骤ａ中称好的材料分别装入行星式球磨罐中进行球磨；　　ｃ．烧结，将步骤Ｂ中球磨后的混合粉料置于石墨模具中，并将石墨模具放置于多功能烧结炉中烧结；　　ｄ．保温、冷却，将步骤ｃ中的石墨模具在多功能烧结炉中保温约１小时后停止加热，使石墨模具在多功能烧结炉中自然冷却到室温；　　ｅ．制备成品，将步骤ｄ中烧结好的陶瓷块经磨削、切割工艺得到成品。所述步骤ａ中碳化硼、氮化铝和氮化铝球磨球的质量比为：０．２５－５∶３４．７５－３０∶２４５，其中，有碳化硼和氮化铝组成的混合粉料与氮化铝球磨球的质量比始终为１∶７。

【技术特征摘要】
1.一种碳化硼增强的氮化铝陶瓷的制备方法，其特征是，包括以下步骤a.称取材料，按要求用天平分别称取碳化硼、氮化铝和氮化铝磨球；b.球磨，将步骤a中称好的材料分别装入行星式球磨罐中进行球磨；c.烧结，将步骤B中球磨后的混合粉料置于石墨模具中，并将石墨模具放置于多功能烧结炉中烧结；d.保温、冷却，将步骤c中的石墨模具在多功能烧结炉中保温约1小时后停止加热，使石墨模具在多功能烧结炉中自然冷却到室温；e.制备成品，将步骤d中烧结好的陶...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴师岗，石汝军，张士超，韩娜，赵德华，
申请(专利权)人：淄博高新区联创科技服务中心，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]