一种改性SiC晶须增韧氧化铝自愈合陶瓷及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115959916A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202310250886.4C04B35/626(2006.01)(22)申请日2023.03.16(71)申请人天津爱思达新材料科技有限公司地址300000天津市东丽区华明高新技术产业区映春路18号大马力推土机2号厂房(72)发明人艾进韩宇仙宝君吴禹錡崔西峰麻永帅于宗芝(74)专利代理机构天津合正知识产权代理有限公司12229专利代理师邢月(51)Int.Cl.C04B35/81(2006.01)C04B35/10(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书2页说明书7页(54)发明名称一种改性SiC晶须增韧氧化铝自愈合陶瓷及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种改性SiC晶须增韧氧化铝自愈合陶瓷及其制备方法，所述的自愈合陶瓷包括质量比为10‑50：1‑5：1‑10：1‑5：1‑5的氧化铝粉体、愈合剂、烧结助剂、改性SiC晶须与具有片状结构的纳米CaF2。本发明所述的改性SiC晶须增韧氧化铝自愈合陶瓷采用改性SiC晶须对陶瓷材料的增韧效果显著，具有片状结构的纳米CaF2颗粒的添加增强了晶须与基体材料的界面结合强度，起到细化晶粒、增加致密性的作用，改性SiC晶须和纳米包覆颗粒对材料起到了协同增韧的效果，并使陶瓷材料产品具有优异的力学性能。CN115959916ACN115959916A权利要求书1/2页1.一种改性SiC晶须增韧氧化铝自愈合陶瓷的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：改性SiC晶须的制备：将SiC晶须、木质素与聚乙烯醇缩丁醛加入至乙醇水溶液中，经超声搅拌、旋蒸、真空干燥后得到所述的改性SiC晶须；步骤2：制备纳米CaF2前驱体：将Ca(NO3)2分散液缓慢加入到NH4F分散液中，进行超声搅拌，反应完成后静置陈化，然后将产物经离心、清洗后得到所述的纳米CaF2前驱体；步骤3：制备具有片状结构的纳米CaF2：将所述的纳米CaF2前驱体与正丁醇加入至蒸馏水中，超声搅拌后进行共沸蒸馏处理，干燥后得到所述的具有片状结构的纳米CaF2；步骤4：制备氧化铝自愈合陶瓷：将氧化铝粉体、愈合剂、助烧结剂与所述的改性SiC晶须加入到无水乙醇中，超声搅拌后得到混合悬浮液，将所述的混合悬浮液进行一次球磨，然后向其中加入所述的具有片状结构的纳米CaF2，二次球磨后将产物进行干燥、过筛、SPS烧结后得到所述的改性SiC晶须增韧氧化铝自愈合陶瓷。2.根据权利要求1所述的改性SiC晶须增韧氧化铝自愈合陶瓷的制备方法，其特征在于：所述的步骤1中的SiC晶须、木质素、聚乙烯醇缩丁醛与乙醇水溶液的固液比为1‑10g：0.1‑10g：0.1‑10g：50‑200mL；所述的步骤1中的超声搅拌步骤的温度为40‑80℃；所述的步骤1中的旋蒸步骤的温度为50‑80℃；所述的步骤1中的乙醇水溶液中乙醇的浓度为50‑80%。3.根据权利要求2所述的改性SiC晶须增韧氧化铝自愈合陶瓷的制备方法，其特征在于：所述的步骤1中的SiC晶须、木质素、聚乙烯醇缩丁醛与乙醇水溶液的固液比为1‑10g：1‑10g：0.1‑1g：100‑200mL。4.根据权利要求1所述的改性SiC晶须增韧氧化铝自愈合陶瓷的制备方法，其特征在于：所述的步骤2中的Ca(NO3)2分散液与NH4F分散液的摩尔比为1:1‑5；所述的步骤2中的Ca(NO3)2分散液的浓度为0.01‑0.5mol/L；所述的步骤2中的NH4F分散液的浓度为0.1‑1mol/L。5.根据权利要求1所述的改性SiC晶须增韧氧化铝自愈合陶瓷的制备方法，其特征在于：所述的步骤2中的超声搅拌步骤的时间为10‑60分钟；所述的步骤2中的陈化步骤的时间为1‑5小时；所述的步骤2中的离心步骤的时间为10‑60分钟。6.根据权利要求1所述的改性SiC晶须增韧氧化铝自愈合陶瓷的制备方法，其特征在于：所述的步骤3中的正丁醇与蒸馏水的体积比为1:0.1‑1；所述的步骤3中的共沸蒸馏处理步骤具体为：90‑95℃油浴加热将溶液中的水分除去后，然后110‑120℃油浴加热进行干燥。7.根据权利要求1所述的改性SiC晶须增韧氧化铝自愈合陶瓷的制备方法，其特征在于：所述的步骤4中的氧化铝粉体、愈合剂、烧结助剂、改性SiC晶须与具有片状结构的纳米CaF2的质量比为10‑50：1‑10：1‑10：1‑10：1‑10；所述的愈合剂为硼化钛、碳化硼或硼化铬中的至少一种；所述的烧结助剂为氧化镁、氧化钙或氧化钇中的至少一种。8.根据权利要求1所述的改性SiC晶须增韧氧化铝自愈合陶瓷的制备方法，其特征在于：所述的步骤4中的一次球磨步骤中混合悬浮液与磨球的质量比为1:5‑30；所述的步骤42CN1159599