一種高塑性耐磨陶瓷材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于陶瓷材料領(lǐng)域，涉及一種高塑性耐磨陶瓷材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]陶瓷材料具有高熔點(diǎn)、高硬度、耐氧化等優(yōu)點(diǎn)，它是用天然或合成化合物經(jīng)過成形和高溫?zé)Y(jié)制成的一類無機(jī)非金屬材料，其可用作結(jié)構(gòu)材料、刀具材料等?，F(xiàn)有陶瓷主要分為普通材料的和特種材料兩種陶瓷材料。普通材料就是指采用天然原料如長石、粘土和石英等燒結(jié)而成，是典型的硅酸鹽材料，主要組成元素是硅、鋁、氧；普通陶瓷來源豐富、成本低、工藝成熟。特種材料指的是采用高純度人工合成的原料，利用精密控制工藝成形燒結(jié)制成，一般具有某些特殊性能，以適應(yīng)各種需要。然而，目前現(xiàn)有陶瓷材料中雖然基本很多優(yōu)點(diǎn)，但是可塑性較差，在一定程度上限制了其進(jìn)一步應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種高塑性耐磨陶瓷材料及其制備方法，目的在于既保持了現(xiàn)有陶瓷材料高熔點(diǎn)、高硬度、耐氧化等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又具有良好的可塑性和耐磨性能，進(jìn)一步擴(kuò)大了該陶瓷材料的應(yīng)用領(lǐng)域。
[0004]技術(shù)方案:
一種高塑性耐磨陶瓷材料，包含以下重量份數(shù)的成分:氧化釹3-9份、氧化鋁5-12份、二氧化硅20-38份、氧化鋯3-8份、氧化硼2-7份、氧化釷1_6份、鄰苯二甲酸醋酸纖維素12-18份、羥乙基甲基纖維素15-25份、環(huán)己烷二羧酸壬酯8-16份和2-甲基-2-硝基-1-丙醇23-35份。
[0005]進(jìn)一步的，所述氧化釹5-7份、氧化鋁7-10份、二氧化硅30-35份、氧化鋯4_6份、氧化硼3-5份、氧化釷2-4份、鄰苯二甲酸醋酸纖維素14-16份、羥乙基甲基纖維素18-22份、環(huán)己烷二羧酸壬酯10-13份和2-甲基-2-硝基-1-丙醇25-30份。
[0006]—種高塑性耐磨陶瓷材料的制備方法，包含如下步驟:
51:分別稱取氧化釹3-9份、氧化鋁5-12份、二氧化娃20-38份、氧化錯(cuò)3_8份、氧化硼2-7份和氧化銑1-6份，在球磨機(jī)中以150_250r/min混合2_4h，得混合物A;
52:將步驟S1中所述的混合物A、環(huán)己烷二羧酸壬酯8-16份和2-甲基-2-硝基-1-丙醇23-35份加入反應(yīng)器中，加熱至60-85°C，在不斷攪拌下反應(yīng)0.5_lh ；
53:將鄰苯二甲酸醋酸纖維素12-18份和羥乙基甲基纖維素15-25份加入步驟S2中所述反應(yīng)器中，在溫度120-150°C下攪拌反應(yīng)l_3h ;隨后在真空干燥箱中烘干，得到混合粉體B ；
54:將步驟S3中所述的混合粉體B在80-95MPa壓力下壓制成型；之后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下放入馬弗爐中950-1000°C下焙燒5-8h，即可得到所述高塑性耐磨陶瓷材料。
[0007]進(jìn)一步的，步驟S1中所述球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為220r/min。
[0008]進(jìn)一步的，步驟S2中所述攪拌的速率為150-200r/min，加熱至80_82°C。
[0009]進(jìn)一步的，步驟S3中所述溫度為135-138°C，所述攪拌的速率為300_350r/min。
[0010]進(jìn)一步的，步驟S4中所述壓制成型的壓力為90_92MPa。
[0011]進(jìn)一步的，步驟S4中所述焙燒的時(shí)間為5.5-6.5h。
[0012]有益效果:本發(fā)明所述一種高塑性耐磨陶瓷材料的制備方法，通過在常用陶瓷材料成分中加入鄰苯二甲酸醋酸纖維素、羥乙基甲基纖維素、環(huán)己烷二羧酸壬酯和2-甲基-2-硝基-1-丙醇，提高了傳統(tǒng)陶瓷材料的可塑性，同時(shí)兼有高耐磨性、高熔點(diǎn)、高硬度等優(yōu)點(diǎn)，擴(kuò)大陶瓷材料的應(yīng)用范圍；本發(fā)明所述陶瓷材料的可塑性指標(biāo)為3.6-4.5，硬度為
6.5~7.5o
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例1
一種高塑性耐磨陶瓷材料的制備方法，包含如下步驟:
51:分別稱取氧化釹3份、氧化鋁5份、二氧化硅20份、氧化鋯3份、氧化硼2份和氧化韋土 1份，在球磨機(jī)中以150r/min混合4h，得混合物A ；
52:將步驟S1中所述的混合物A、環(huán)己烷二羧酸壬酯8份和2-甲基-2-硝基-1-丙醇23份加入反應(yīng)器中，加熱至60°C，在150r/min不斷攪拌下反應(yīng)0.5h ；
53:將鄰苯二甲酸醋酸纖維素12份和羥乙基甲基纖維素15份加入步驟S2中所述反應(yīng)器中，在溫度120°C下，以300r/min的速率攪拌反應(yīng)lh ;隨后在真空干燥箱中烘干，得到混合粉體B ；
54:將步驟S3中所述的混合粉體B在80MPa壓力下壓制成型；之后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下放入馬弗爐中950°C下焙燒8h，即可得到所述高塑性耐磨陶瓷材料。
[0014]經(jīng)檢測，本實(shí)施例1所述陶瓷材料的可塑性指標(biāo)為3.6，硬度為6.5。
[0015]對比例1
陶瓷材料的制備方法，包含如下步驟:
51:分別稱取氧化釹3份、氧化鋁5份、二氧化硅20份、氧化鋯3份、氧化硼2份和氧化韋土 1份，在球磨機(jī)中以150r/min混合4h，得混合物A ；
52:將步驟S1中所述的混合物A在真空干燥箱中烘干，得到混合粉體B ;
S4:將步驟S3中所述的混合粉體B在80MPa壓力下壓制成型；之后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下放入馬弗爐中950°C下焙燒8h，即可得到對比例1陶瓷材料。
[0016]經(jīng)檢測，本對比例1所述陶瓷材料的可塑性指標(biāo)為0.8，硬度為6.8。
[0017]實(shí)施例2
一種高塑性耐磨陶瓷材料的制備方法，包含如下步驟:
51:分別稱取氧化釹9份、氧化鋁12份、二氧化硅38份、氧化鋯8份、氧化硼7份和氧化韋土 6份，在球磨機(jī)中以250r/min混合2h，得混合物A ；
52:將步驟S1中所述的混合物A、環(huán)己烷二羧酸壬酯16份和2-甲基-2-硝基-1-丙醇35份加入反應(yīng)器中，加熱至85°C，在200r/min不斷攪拌下反應(yīng)lh ；
53:將鄰苯二甲酸醋酸纖維素18份和羥乙基甲基纖維素25份加入步驟S2中所述反應(yīng)器中，在溫度150°C下，以350r/min的速率攪拌反應(yīng)3h ;隨后在真空干燥箱中烘干，得到混合粉體B ； S4:將步驟S3中所述的混合粉體B在95MPa壓力下壓制成型；之后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下放入馬弗爐中1000°C下焙燒5h，即可得到所述高塑性耐磨陶瓷材料。
[0018]經(jīng)檢測，本實(shí)施例2所述陶瓷材料的可塑性指標(biāo)為3.9，硬度為6.8。
[0019]對比例2
陶瓷材料的制備方法，包含如下步驟:
51:分別稱取氧化釹9份、氧化鋁12份、二氧化硅38份、氧化鋯8份、氧化硼7份和氧化韋土 6份，在球磨機(jī)中以180r/min混合4h，得混合物A ；
52:將步驟S1中所述的混合物A在真空干燥箱中烘干，得到混合粉體B ;
S4:將步驟S3中所述的混