【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工程陶瓷材料，具体是一种低温烧结法制备氧化锆增韧氧化铝zta陶瓷的方法及制品。
技术介绍
1、zta陶瓷氧因其价格低廉，生成工艺简单，力学性能优异，耐磨和耐腐蚀性良好，高温性能稳定，断裂韧性较高等诸多优点，是常用的工程结构陶瓷和铁基复合耐磨材料中最常用的陶瓷增强体。目前zta陶瓷的制备方法是将zro2粉末、al2o3粉末、y2o3粉末以及少量的助烧剂粉末混合均匀后，压制成型后高温烧结获得致密的zta陶瓷。目前，zta陶瓷制备过程中加入的助烧剂主要为氧化物如mgo、tio2、cr2o3等，其原理是在烧结温度下，助烧剂中的阳离子通过扩散进入zta陶瓷晶格，与al3+、zr4+之间发生置换固溶，使晶格产生缺陷，降低烧结活化能，从而促进zta陶瓷烧结，但是由于al3+、zr4+均为高价的阳离子，受阴离子的静电吸引力较强，在低温下很难被烧结助剂中的阳离子置换，因此zta陶瓷的烧结温度都较高，一般都在1500℃以上，这极大的增加了zta陶瓷的生产成本。如果能够开发一种高活性的助烧剂及其制备工艺应用于zta陶瓷生产，在较低的温度下该助烧剂就能促进zta陶瓷中的陶瓷晶体生长，协助排出陶瓷颗粒的气孔，实现zta陶瓷的致密化，这对降低zta陶瓷的制备成本具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种低温烧结法制备氧化锆增韧氧化铝zta陶瓷的方法及制品，从zta陶瓷助烧剂的配方设计方面考虑，开发出一种玻璃相的zta陶瓷助烧剂，在较低的烧结温℃下，zta陶瓷颗粒之间的zta陶瓷
2、本专利技术技术方案如下：
3、一种低温烧结法制备氧化锆增韧氧化铝zta陶瓷的方法，其特征在于，包括以下步骤：
4、s1：zta陶瓷助烧剂的制备
5、s11：zta陶瓷助烧剂，其原料重量百分比配方如下：
6、硼酸 10%-15%
7、碳酸钠 8-12%
8、碳酸钾 4-6%
9、氟化钙 2-3%
10、三氧化二铋 6-8%
11、磷酸二氢铵 4-5%
12、三氧化二锑 5-7%
13、二氧化硅 48%-59%
14、各原料配方合计为100%；
15、s12：将称好的各种原料球磨获得zta陶瓷助烧剂熔炼原料；
16、s13：将zta陶瓷助烧剂熔炼原料加热至1500-1550℃保温，然后水淬、球磨、过筛，获得zta陶瓷助烧剂；
17、s2：zta陶瓷干压料的制备
18、s21：zta陶瓷干压料，其原料重量百分比配方如下：
19、氧化铝微粉 60%-90%
20、三钇稳定氧化锆微粉 5%-38%
21、zta陶瓷助烧剂2%-5%
22、各原料配方合计为100%；
23、s22：按配方比例称取各原料球磨后，得到粉料，加入粘合剂混合得到zta陶瓷干压料；
24、s3：zta陶瓷的成型与干燥
25、zta陶瓷干压料放入模具中压制成坯料，并干燥；
26、s4：zta陶瓷的烧结
27、zta陶瓷坯料，在1200-1300℃下烧结，得到。
28、所述的s11步骤中，zta陶瓷助烧剂，其原料重量百分比配方如下：
29、硼酸（化学纯） 10%-15%
30、碳酸钠（化学纯） 9%
31、碳酸钾（化学纯） 5%
32、氟化钙（化学纯） 2-3%
33、三氧化二铋（化学纯）155 锆160 6-8%
34、磷酸二氢铵（化学纯） 4-5%
35、三氧化二锑（化学纯）141 铝143 5-7%
36、二氧化硅（化学纯） 48%-59%。
37、所述的s12包括以下步骤；
38、将称好的各种原料倒入刚玉球磨坛中，按球料质量比1-3:1的比例加入直径为30mm氧化锆球，球磨坛自转速度为60-100r/min，原料球磨60-120min后取出，获得zta陶瓷助烧剂熔炼原料。
39、所述s13包括以下步骤：
40、将铂金坩埚炉以3-4℃/min的速度，升温到1000-1050℃，倒入混好的熔炼原料粉，待炉温再次升到900-1000℃时，保温0.5-1h，然后以3-4℃/min的速℃升温至1500-1550℃，保温1-2h，让熔化的物料流入水中进行水淬，将水淬后的玻璃料碎块收集，放入行星式球磨机中球磨，球磨12-16h后，倒出料浆，干燥筛，获得zta陶瓷助烧剂。
41、所述的s21步骤中，zta陶瓷干压料原料重量百分比配方如下：
42、氧化铝微粉直径1-5μm60%-90%
43、三钇稳定氧化锆微粉直径1-5μm 5%-38%
44、zta陶瓷助烧剂2%-5%
45、所述的s22包括以下步骤：
46、按配方比例称取各原料后，以乙醇为溶剂，zro2磨球为球磨介质，在行星式球磨机上混料1-3h，球磨后烘干粉料，然后加入粉料质量5-7wt%的粘合剂聚乙烯醇pva水溶液，混合1-2h，混合好的粉料用密封袋封闭放置24-48 h 后，过筛网，获得zta陶瓷干压料。
47、所述s3包括以下步骤：
48、选取模具，称取zta陶瓷干压料，投入到模具中，加压成型，当成型达到100-120mpa时，保压2-3min，卸压，脱模，将成型后的zta陶瓷坯体室温下放置24-48h后，放入50-80℃烘箱中干燥6-24h。
49、所述s4包括以下步骤：
50、将放置zta陶瓷坯料的棚板放入烧结炉中，以升温速率2-3℃/min的速度升温至400℃-450℃，保温1-2h，再以升温速率1-2℃/min的速度升温至500℃-550℃，保温1-2h，再以升温速率3-4℃/min的速度升温至1050℃-1100℃，保温0.5-1h，再以升温速率本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低温烧结法制备氧化锆增韧氧化铝ZTA陶瓷的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种低温烧结法制备氧化锆增韧氧化铝ZTA陶瓷的方法，其特征在于，所述的S11步骤中，ZTA陶瓷助烧剂，其原料重量百分比配方如下：
3.根据权利要求1所述的一种低温烧结法制备氧化锆增韧氧化铝ZTA陶瓷的方法，其特征在于，所述的S12包括以下步骤；
4.根据权利要求1所述的一种低温烧结法制备氧化锆增韧氧化铝ZTA陶瓷的方法，其特征在于，所述S13包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种低温烧结法制备氧化锆增韧氧化铝ZTA陶瓷的方法，其特征在于，所述的S21步骤中，ZTA陶瓷干压料原料重量百分比配方如下：
6.根据权利要求1所述的一种低温烧结法制备氧化锆增韧氧化铝ZTA陶瓷的方法，其特征在于，所述的S22包括以下步骤：
7.根据权利要求1所述的一种低温烧结法制备氧化锆增韧氧化铝ZTA陶瓷的方法，其特征在于，所述S3包括以下步骤：
8.根据权利要求1所述的一种低温烧结法制备氧化锆增韧氧化铝ZTA
9.一种陶瓷制品，其特征在于，是通过权利要求1-8任一方法制备的产品。
...【技术特征摘要】
1.一种低温烧结法制备氧化锆增韧氧化铝zta陶瓷的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种低温烧结法制备氧化锆增韧氧化铝zta陶瓷的方法，其特征在于，所述的s11步骤中，zta陶瓷助烧剂，其原料重量百分比配方如下：
3.根据权利要求1所述的一种低温烧结法制备氧化锆增韧氧化铝zta陶瓷的方法，其特征在于，所述的s12包括以下步骤；
4.根据权利要求1所述的一种低温烧结法制备氧化锆增韧氧化铝zta陶瓷的方法，其特征在于，所述s13包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种低温烧结法制备氧化...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢志勇，许涛，熊晖，傅超，朱子昂，周著杰，叶凡，
申请(专利权)人：合肥水泥研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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