專利名稱：一種含新型四組份燒結(jié)助劑的氧化鋁陶瓷組合物制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氧化鋁陶瓷制造方法，特別是關(guān)于一種含燒結(jié)助劑的氧化鋁陶瓷組合
物制造方法。
背景技術(shù)：
氧化鋁陶瓷具有化學(xué)性能穩(wěn)定、機(jī)械強(qiáng)度高、硬度大、耐高溫、耐磨性好、電絕緣能 力高、抗氧化、力學(xué)性能良好、原料蘊(yùn)藏豐富、價(jià)格低廉等許多優(yōu)點(diǎn)，是一種應(yīng)用領(lǐng)域最廣、 用量最大、應(yīng)用發(fā)展?jié)摿Υ蟮母咝阅芏嘤猛竟こ烫沾?，廣泛應(yīng)用于機(jī)械化工、電子、航空和 國防等各個令頁域[E. Medvedovski， Wear-resistant engineering ceramics, Wear, 249， 2001，821-828 ;Boutin P. ， Arthroplastie Totale de Hance par Prosthes en Alumine Fritte， Rev. Chir. Orthop. ， 1972,58 :229-246.]，有"陶瓷王"之稱。 在工業(yè)生產(chǎn)中，氣動元件家族中的控制閥、分配閥一直是氣動控制系統(tǒng)中的薄弱 環(huán)節(jié)；其主要原因是因運(yùn)動部件容易磨損失效。這些運(yùn)動部件的傳統(tǒng)材料是鋁臺金材料，雖 然重量輕，耐腐蝕但表面硬度低，易磨損。如果采用氧化鋁陶瓷材料作為工業(yè)閥門的閥芯元 件，比金屬、合金閥芯元件更耐腐蝕和耐磨損，能夠大大提高其使用壽命，經(jīng)測試使用壽命 可達(dá)20萬次以上。為了適應(yīng)當(dāng)前水資源日益匱乏的挑戰(zhàn)，對水龍頭旋塞的密封性、耐磨損 性和耐腐蝕性提出了更高的要求，傳統(tǒng)的塑料閥芯或不銹鋼球閥芯在較差的水質(zhì)條件下， 操作的舒適感、密封性下降、磨損加劇，易出現(xiàn)漏水、滴水現(xiàn)象。而優(yōu)質(zhì)的陶瓷閥芯的水龍頭 手感舒適、使用壽命長(優(yōu)質(zhì)陶瓷閥芯開關(guān)次數(shù)可達(dá)到100萬次以上)，北京市早在1996年 就發(fā)布條例在新建的住宅樓中強(qiáng)制性要求開發(fā)商安裝陶瓷閥芯水龍頭。
機(jī)械設(shè)備中的動密封是通過兩個密封端面材料的旋轉(zhuǎn)滑動而進(jìn)行的，作為密封端 面材料，要求硬度高，耐磨損性能好。另外，兩個端面密封材料在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動過程中由于摩擦 會產(chǎn)生一定的熱量，從而使密封端面的局部溫度升高，因此端面材料還必須能夠耐受一定 的溫度。為了避免端面密封材料在旋轉(zhuǎn)滑動過程中產(chǎn)生熱應(yīng)變和熱裂，要求端面材料的導(dǎo) 熱系數(shù)高、抗熱震性好。氧化鋁陶瓷的硬度高、摩擦系數(shù)小，作為機(jī)械密封端面材料可獲得 很好的滑動特性。目前，氧化鋁陶瓷已經(jīng)在各類機(jī)械密封(特別是化工、水利、機(jī)械行業(yè)的 各類泵)中獲得大量的應(yīng)用，使得機(jī)械的使用壽命成倍提高而生產(chǎn)成本、維護(hù)費(fèi)用卻大幅 度下降。氧化鋁陶瓷在機(jī)械工業(yè)中還被成功地用作各種軸承和切削刀具，氧化鋁陶瓷刀具 具有硬度高、耐磨性能及高溫力學(xué)性能優(yōu)良、化學(xué)穩(wěn)定性好、不易與金屬發(fā)生粘結(jié)等特點(diǎn)， 廣泛應(yīng)用于難加工材料切削、超高速切削、高速干切削和硬切削等。陶瓷刀具的最佳切削速 度比硬質(zhì)合金刀具高3-10倍，可大幅度提高切削加工效率。通過對晶粒尺寸、形貌的控制 及多種增韌補(bǔ)強(qiáng)手段，使陶瓷刀具的強(qiáng)度、韌性、抗沖擊性能都有了較大提高。陶瓷刀具材 料被認(rèn)為是21世紀(jì)最有希望、最有競爭力的刀具材料。 人體硬組織替代材料(如人工髖關(guān)節(jié)，膝關(guān)節(jié)，人造牙根、中耳聽骨以及其它骨損 傷的修復(fù)材料)在臨床醫(yī)學(xué)上的需要量越來越大，要求這些材料具有良好的生物相容性、 抗磨性、機(jī)械穩(wěn)定性、很高的機(jī)械強(qiáng)度。羥基磷灰石陶瓷(HA陶瓷)生物陶瓷具有良好的生物活性，與人體的軟硬組織能良好結(jié)合，固定可靠，但是HA陶瓷的抗磨性和物理機(jī)械指標(biāo)
不能夠達(dá)到硬組織替代材料的標(biāo)準(zhǔn)，不能夠單獨(dú)使用在高機(jī)械負(fù)荷場合。而氧化鋁陶瓷具
有較高的機(jī)械強(qiáng)度、硬度、耐磨性和化學(xué)惰性，在人體內(nèi)不會受到排異、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、耐腐
蝕、不老化，而且氧化鋁表面由于親水性能夠形成一層薄薄(<5um)的水合層，有助于形成
生物良好相容的保護(hù)膜。此外，在長期存留于機(jī)體中的條件下，這種陶瓷能保持物理和生物
化學(xué)性能，從而構(gòu)成了無反應(yīng)植入和長期使用的良好先決條件，因此氧化鋁陶瓷作為生物
陶瓷在臨床上的應(yīng)用非常廣泛，在口腔和骨移植物方面具有特殊的應(yīng)用前景。 在這些場合中使用的氧化鋁陶瓷密封件、閥門閥芯、高速陶瓷刀具、氧化鋁陶瓷研
磨介質(zhì)、機(jī)械零部件(如瓷軸)、瓷濤等都要求有優(yōu)異的耐磨性能，耐磨性好的氧化鋁陶瓷
意味著更長的使用壽命，能夠應(yīng)用在更加惡劣的和嚴(yán)格高要求的環(huán)境中。特別是在電子工
業(yè)的基板、IC封裝、切削刀具和液晶顯示器、電視機(jī)顯像管涂層等材料制作中對氧化鋁磨介
耐磨性要求很高，否則會產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。然而氧化鋁陶瓷的耐磨性能是一個很復(fù)雜的因
素，與氧化鋁表面的微觀精細(xì)結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系。有研究表明氧化鋁晶粒結(jié)晶細(xì)小、大小
均勻和晶界微孔較小且分布均勻是氧化鋁陶瓷韌性和耐磨性較好的微觀結(jié)構(gòu)特征[鄭元
善、彭建中、張洪波、王毅敏，氧化鋁陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)對表面粗糙度的影響，材料導(dǎo)報(bào)，2000，
14， 116-118]。也就是說為了獲得較高性能的氧化鋁陶瓷需要在較低的溫度下達(dá)到氧化鋁
陶瓷材料的致密(避免在高溫下晶粒的過度長大，保證均勻而細(xì)小的晶粒，均勻且微小的
晶界氣孔)及控制微觀組織結(jié)構(gòu)為穿晶斷裂，避免沿晶斷裂的產(chǎn)生。這也是提高氧化鋁陶
瓷性能、拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域，提高產(chǎn)品價(jià)值的關(guān)鍵。 氧化鋁陶瓷的液相燒結(jié)在八1203基體顆粒之間形成液相，方便了八1203顆粒的重排，同時通過"溶解_沉淀"機(jī)理促進(jìn)燒結(jié)，大幅降低&203陶瓷的燒結(jié)溫度，能使極限載荷下微觀組織結(jié)構(gòu)為穿晶斷裂，目前比較成熟的液相燒結(jié)助劑有CaO+Al203+Si02， MgO+Al203+Si02等[WU Y. Q. ， ZHANGY. F. ， HUANG X. X. ， et al. Microst潔tural development andmechanicalproperties of self-reinforced alumina with CAS addition[J]. J. Eur.Ceram. Soc. ，2000,20 :1_7.]，是提高氧化鋁耐磨性能的良好制備方式。然而液相燒結(jié)也有不少缺點(diǎn)，首先液相作為玻璃相殘存于晶界，使高溫強(qiáng)度、耐磨性下降，不能滿足某些較高溫度的應(yīng)用場合；其次特別是在燒結(jié)后期容易引起晶粒異常長大[鈴木弘茂主編，陳世興譯，工程陶瓷，北京科學(xué)出版社，1989.]而阻礙性能的進(jìn)一步提高。因此單純通過形成低共熔液相促進(jìn)傳質(zhì)降低燒結(jié)溫度作用的助劑對形成細(xì)小而均勻的陶瓷晶粒是不夠的。助劑的成分和形態(tài)需要進(jìn)一步進(jìn)行篩選和考慮。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有背景技術(shù)而提供的一種含新型納米四組份燒結(jié)助劑的氧化鋁陶瓷組合物制備方法。該方法在燒結(jié)前驅(qū)粉體中混入M0(M為Mg，Ba， Be中的一種)_Ca0-Si02-L203 (L為稀土元素，是Ce， La， Lu中的一種)四組份助劑，其中Ca0+Al203+Si02構(gòu)成液相燒結(jié)體系，在燒結(jié)溫度下，該組份助劑體系呈液態(tài)，液相的存在方便了氧化鋁顆粒的重排并通過"溶解_沉淀"機(jī)理促進(jìn)燒結(jié)，大幅降低八1203陶瓷的燒結(jié)溫度。而體系中的1^03及10與八1203在燒結(jié)的后期能逐漸形成尖晶石類物質(zhì)(其熔點(diǎn)>2100°C )，該物質(zhì)熔點(diǎn)較高在燒結(jié)溫度下顯固態(tài)，它們位于晶界抑制晶粒長大、促進(jìn)氣孔排
4除提高陶瓷燒結(jié)的致密度，從而形成細(xì)小而均勻的氧化鋁陶瓷晶粒和晶界氣孔，從而使氧 化鋁陶瓷材料有較好的高溫機(jī)械、耐磨性能。 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為該新型四組份納米燒結(jié)助劑制備 氧化鋁陶瓷組合物的方法，其特征在于將主要原料75-90wt^氧化鋁粉、5-20wt^新型納米 四組份燒結(jié)助劑、l-5wt^結(jié)合劑，在常溫下與相同重量的水混合形成懸浮液，經(jīng)過電動攪 拌器攪勻后在該懸浮液中插入大功率超聲波換能器，并使該超聲波發(fā)生器間歇工作，給懸 浮液施加脈沖超聲場。在5-30分鐘超聲脈沖以后，懸浮液經(jīng)過干燥、過篩、成型、固化、高溫 燒結(jié)等主要工藝步驟，形成氧化鋁陶瓷產(chǎn)品。 上述的新型四組份燒結(jié)助劑為MO(M為Mg， Ba， Be中的一種)-CaO_Si02-L203 (L為 稀土元素，是Ce， La， Lu中的一種)混合物，每種物質(zhì)占整個燒結(jié)助劑的重量百分比介于 0. 1-0. 7之間。這些納米氧化物都是可以在市場上購買得到的，如納米氧化f丐和二氧化硅 可以在北京納辰公司購買得到或者也可以通過溶膠凝膠等方法自行制備得到。十分有益的 是在燒結(jié)溫度(1300°C -1400°C )下，CaO+Al203+Si02形成液相燒結(jié)體系，使氧化鋁顆粒能 在該較低溫度下加速擴(kuò)散而燒結(jié)。而MO、 L203兩種組分能夠在氧化鋁陶瓷燒結(jié)的后期與液 相形成熔點(diǎn)更高的尖晶石類化合物，在燒結(jié)溫度下顯固態(tài)，在燒結(jié)后期顯著降低低熔點(diǎn)共 熔相的量，另一方面它們位于晶界抑制晶粒長大、促進(jìn)氣孔排除提高陶瓷燒結(jié)的致密度，從 而形成細(xì)小而均勻的氧化鋁陶瓷晶粒和晶界氣孔，從而使氧化鋁陶瓷材料有較好的高溫機(jī) 械、耐磨性能。 上述的四組份新型燒結(jié)助劑的顆粒尺度在300納米以下，由于主體氧化鋁粉體為 微米級粒度，與燒結(jié)助劑顆粒度相差很大，燒結(jié)助劑能夠通過超聲過程吸附到主體氧化鋁 粉體表面而形成包裹。這樣能在燒結(jié)過程中在氧化鋁粉體顆粒表面形成均勻的液相薄層， 從而以較少的助劑量完成較低溫度下的燒結(jié)過程。 上述的大功率超聲波發(fā)生器功率范圍為1000 2000瓦，超聲探頭的位置在液面 下3-5厘米。 一個脈沖周期為3-5秒，其中工作時長為l-2秒，空閑時長為1-4秒。十分有 益的是該超聲波發(fā)生器選用直插式，它可以直接將高強(qiáng)超聲波場分布在懸浮液中，有利于 利用強(qiáng)超聲的空化和射流效應(yīng)，迅速將陶瓷前驅(qū)粉體達(dá)到十分均勻的混合狀態(tài)并組織顆粒 的團(tuán)聚。能夠避免實(shí)驗(yàn)室中液相燒結(jié)前驅(qū)粉體制備過程中有機(jī)溶劑下長達(dá)十幾小時的球 磨。 上述的結(jié)合劑可以是酚醛樹脂、PVA(聚乙烯醇)中的一種。 上述的成型是將前驅(qū)粉體放在圓柱形模具內(nèi)，在高噸位液壓機(jī)中在200-250MPa 的壓力下靜止5分鐘再脫模得到的。 上述高溫?zé)Y(jié)是在真空的條件下，在微壓Ar氣(0. 10-0. 13MPa)氣氛保護(hù)下程序 升溫，700°C以下5-8°C /分鐘，700°C以上溫度區(qū)間的升溫速率為10_15°C /分鐘。保溫溫 度為1300°C _14001:，保溫為0. 5-3小時。保溫結(jié)束后，繼續(xù)以5_8°C /分鐘的速率溫度升 高30-5(TC并在此溫度下保溫20-40分鐘。十分有益的是最后階段的升溫是與燒結(jié)后期M0、 1^03兩種組分與液相形成熔點(diǎn)更高的尖晶石類化合物相適應(yīng)的，在該溫度下10丄203能大大 降低玻璃態(tài)低熔點(diǎn)共熔體的含量，從而提高氧化鋁陶瓷燒結(jié)體的高溫機(jī)械、耐磨性能。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于采用新型四組份納米燒結(jié)助劑，它們合理的 配比和組成既能夠降低氧化鋁陶瓷的燒結(jié)溫度1300°C -1400°C，同時又通過燒結(jié)助劑組分在燒結(jié)后期與液相組份的反應(yīng)形成高熔點(diǎn)尖晶石物質(zhì)而降低其含量，提高氧化鋁陶瓷的高 溫強(qiáng)度和抗氧化性能；抑制晶粒長大、促進(jìn)氣孔排除提高陶瓷燒結(jié)的致密度，從而形成細(xì)小 而均勻的氧化鋁陶瓷晶粒和晶界氣孔，使氧化鋁陶瓷材料有較好的高溫機(jī)械、耐磨性能。使 其特別適合在高溫下苛刻環(huán)境中的高強(qiáng)度連續(xù)使用。通過燒結(jié)過程程序升溫的設(shè)計(jì)及大功 率超聲制備前驅(qū)粉體能夠避免長時間的球磨工藝從而為液相燒結(jié)工藝能夠商業(yè)化提供基 礎(chǔ)。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合實(shí)施實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。 實(shí)施例1 :取納米Mg0 :納米La203 :納米Ca0 :納米Si02質(zhì)量比= 0. 15 : 0. 15 : 0. 3 : O. 4混合物(占前驅(qū)粉體總質(zhì)量的10% )與88wt^碳化硅粉、2wt^ 酚醛樹脂、在常溫下與相同重量的水混合形成懸浮液，經(jīng)過電動攪拌器攪勻5分鐘后在該 懸浮液中插入1000W大功率超聲波換能器，超聲探頭的位置在液面下3厘米。啟動超聲發(fā) 生器， 一個脈沖周期為3秒，其中工作時長為2秒，空閑時長為1秒，工作20分鐘。將得到 的懸浮液過濾、在80度下干燥2個小時，粉碎、過篩后，裝入圓柱形模具中在230Mpa下靜置 5分鐘得到素坯。將素坯在25(TC熱處理20分鐘，除去結(jié)合劑。將素坯放置在真空碳管爐 中抽真空到真空度4-5Pa，轉(zhuǎn)換氬氣到微正壓0. 12MPa。設(shè)定溫度控制器使?fàn)t腔內(nèi)的溫度以 5°C /分鐘上升至700。C，然后以l(TC /分鐘的速度上升到135(TC，在1350。C下保溫1小時。 繼續(xù)以5°C /分鐘的速率溫度升高138(TC并在此溫度下保溫30分鐘后關(guān)閉溫度控制器，隨 爐自然冷卻到常溫即為氧化鋁陶瓷燒成體。 實(shí)施例2 :取納米BeO :纟內(nèi)米Ce203 :纟內(nèi)米CaO :纟內(nèi)米Si02質(zhì)量比= 0.2 : 0.2 : 0.4 : O. 2混合物(占前驅(qū)粉體總質(zhì)量的5% )與90wt^碳化硅粉、5wt^酚 醛樹脂、在常溫下與相同重量的水混合形成懸浮液，經(jīng)過電動攪拌器攪勻5分鐘后在該懸 浮液中插入1500W大功率超聲波換能器，超聲探頭的位置在液面下3厘米。啟動超聲發(fā)生 器，一個脈沖周期為5秒，其中工作時長為2秒，空閑時長為3秒，工作20分鐘。將得到的 懸浮液過濾、在80度下干燥2個小時，粉碎、過篩后，裝入圓柱形模具中在250Mpa下靜置5 分鐘得到素坯。將素坯在25(TC熱處理20分鐘，除去結(jié)合劑。將素坯放置在真空碳管爐中 抽真空到真空度4-5Pa，轉(zhuǎn)換氬氣到微正壓0. 12MPa。設(shè)定溫度控制器使?fàn)t腔內(nèi)的溫度以 5°C /分鐘上升至700。C，然后以l(TC /分鐘的速度上升到1380。C，在1380。C下保溫1. 5小 時。繼續(xù)以5°C /分鐘的速率溫度升高143(TC并在此溫度下保溫20分鐘后關(guān)閉溫度控制 器，隨爐自然冷卻到常溫即為氧化鋁陶瓷燒成體。 實(shí)施例3 :取納米BaO :纟內(nèi)米Lu203 :纟內(nèi)米CaO :纟內(nèi)米Si02質(zhì)量比= 0.3 : 0.3 : 0.2 : O. 2混合物(占前驅(qū)粉體總質(zhì)量的15% )與83wt^碳化硅粉、2wt^ PVA、在常溫下與相同重量的水混合形成懸浮液，經(jīng)過電動攪拌器攪勻5分鐘后在該懸浮液 中插入2000W大功率超聲波換能器，超聲探頭的位置在液面下3厘米。啟動超聲發(fā)生器，一 個脈沖周期為5秒，其中工作時長為2秒，空閑時長為3秒，工作20分鐘。將得到的懸浮液 過濾、在80度下干燥2個小時，粉碎、過篩后，裝入圓柱形模具中在250Mpa下靜置5分鐘得 到素坯。將素坯在25(TC熱處理20分鐘，除去結(jié)合劑。將素坯放置在真空碳管爐中抽真空 到真空度4-5Pa，轉(zhuǎn)換氬氣到微正壓0. 12MPa。設(shè)定溫度控制器使?fàn)t腔內(nèi)的溫度以7°C /分鐘上升至70(TC，然后以13°C /分鐘的速度上升到140(TC，在140(TC下保溫1. 5小時。繼 續(xù)以7°C /分鐘的速率溫度升高145(TC并在此溫度下保溫20分鐘后關(guān)閉溫度控制器，隨爐 自然冷卻到常溫即為氧化鋁陶瓷燒成體。
權(quán)利要求
一種含新型四組份燒結(jié)助劑的氧化鋁陶瓷組合物制造方法，該方法特征在于在燒結(jié)前驅(qū)粉體中混入新型四組份助劑，其中兩種助劑與氧化鋁構(gòu)成液相燒結(jié)體系，在燒結(jié)溫度下，該組份助劑體系呈液態(tài)，液相的存在方便了氧化鋁顆粒的重排并通過“溶解-沉淀”機(jī)理促進(jìn)燒結(jié)，大幅降低Al2O3陶瓷的燒結(jié)溫度；體系中另兩種組份在燒結(jié)的后期能逐漸形成尖晶石類物質(zhì)(其熔點(diǎn)＞2100℃)，該物質(zhì)熔點(diǎn)較高在燒結(jié)溫度下顯固態(tài)，它們降低陶瓷體系中玻璃態(tài)物質(zhì)含量，位于晶界抑制晶粒長大、促進(jìn)氣孔排除提高陶瓷燒結(jié)的致密度，從而形成細(xì)小而均勻的氧化鋁陶瓷晶粒和晶界氣孔，從而使氧化鋁陶瓷材料有較好的高溫機(jī)械、耐磨性能；將主要原料75-90wt％碳化硅粉、5-20wt％新型納米四組份燒結(jié)助劑、1-5wt％結(jié)合劑，在常溫下與相同重量的水混合形成懸浮液，經(jīng)過電動攪拌器攪勻后在該懸浮液中插入大功率超聲波換能器，并使該超聲波發(fā)生器間歇工作，給懸浮液施加脈沖超聲場，在5-30分鐘超聲脈沖以后，懸浮液經(jīng)過干燥、過篩、成型、固化、高溫?zé)Y(jié)等主要工藝步驟，形成氧化鋁陶瓷產(chǎn)品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于新型四組份助劑為MO(M為Mg，Ba，Be中的一種)-CaO-Si02-L203 (L為稀土元素，是Ce， La， Lu中的一種)混合物，每種物質(zhì)占整個燒結(jié)助劑的重量百分比介于O. 1-0. 7之間；四組份新型燒結(jié)助劑的顆粒尺度在300納米以下，但主體氧化鋁粉體為微米級粒度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的結(jié)合劑可以是酚醛樹脂、PVA(聚乙烯醇)中的一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的超聲波處理器選用直插式超聲波處理器，大功率超聲波發(fā)生器功率范圍為1000 2000瓦，超聲探頭的位置在液面下3-5厘米，一個脈沖周期為3-5秒，其中工作時長為l-2秒，空閑時長為l-4秒。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于高溫?zé)Y(jié)過程為，用機(jī)械真空泵抽真空到真空度為4-5Pa，通入在微壓Ar氣(0. 10-0. 13MPa)氣氛程序升溫以5_8°C /分鐘的速度升到700°C，以10-15°C /分鐘的速度升到1300°C -140(TC并保溫0. 5-3小時，保溫結(jié)束繼續(xù)以5-8°C /分鐘的速率溫度升高30-5(TC并在此溫度下保溫20-40分鐘。
全文摘要
一種含新型四組份燒結(jié)助劑的氧化鋁陶瓷組合物制造方法，其特征在于在燒結(jié)前驅(qū)粉體中混入MO(M為Mg，Ba，Be中的一種)-CaO-SiO2-L2O3(L為稀土元素，是Ce，La，Lu中的一種)四組份助劑，每種物質(zhì)占整個燒結(jié)助劑的重量百分比介于0.1-0.7之間。四組份新型燒結(jié)助劑的顆粒尺度在300納米以下，但主體氧化鋁粉體為微米級粒度。將主要原料75-90wt％碳化硅粉、5-20wt％四組份燒結(jié)助劑、1-5wt％結(jié)合劑，通過超聲、過篩、成型、高溫?zé)Y(jié)等步驟制成氧化鋁陶瓷燒結(jié)體。該方法通過形成液相及燒結(jié)后期逐漸形成的尖晶石類物質(zhì)(其熔點(diǎn)＞2100℃)消除液相，促進(jìn)燒結(jié)同時抑制晶粒長大、促進(jìn)氣孔排除提高致密度，形成細(xì)小而均勻的氧化鋁陶瓷晶粒和晶界氣孔，從而使氧化鋁陶瓷材料有較好的高溫機(jī)械、耐磨性能。
文檔編號C04B35/63GK101759428SQ200910132068
公開日2010年6月30日 申請日期2009年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月10日
發(fā)明者任元龍, 宋岳, 水淼, 王青春, 黃峰濤 申請人:寧波大學(xué)