一种氧化铝-氧化钛-氧化锆陶瓷材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109809802A(43)申请公布日2019.05.28(21)申请号201910226331.X(22)申请日2019.03.25(71)申请人常熟理工学院地址215500江苏省苏州市常熟市南三环路99号(72)发明人余磊胡剑卫燕燕王旭红孙鑫王哲飞殷仕龙胡秀丽(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人张俊范(51)Int.Cl.C04B35/10(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种氧化铝-氧化钛-氧化锆陶瓷材料的制备方法(57)摘要本发明公开了一种氧化铝-氧化钛-氧化锆陶瓷材料的制备方法，包括步骤：1、将氧化铝-氧化钛-氧化锆的混合粉、凝胶剂、分散剂和去离子水混合研磨，所述氧化铝-氧化钛-氧化锆的混合粉中氧化钛的摩尔分数为7～19％，氧化锆的摩尔分数为14～23％，所述凝胶剂为糯米粉、壳聚糖或糯米粉和壳聚糖的混合物，所述凝胶剂的添加量为氧钛粉质量的10～40％；2、浆料经真空脱泡后注入模具中，将模具密封后置于水浴环境中保温使浆料固化成坯体；3、将固化的坯体脱模后进行干燥，干燥后的坯体在高温炉中烧结得到氧化铝-氧化钛-氧化锆陶瓷。本发明制得的陶瓷具有优良的耐磨性能，工艺过程简单、环保，适合工业化生产推广。CN109809802ACN109809802A权利要求书1/1页1.一种氧化铝-氧化钛-氧化锆陶瓷材料的制备方法，包括步骤：1、将氧化铝-氧化钛-氧化锆的混合粉、凝胶剂、分散剂和去离子水混合研磨，所述氧化铝-氧化钛-氧化锆的混合粉中氧化钛的摩尔分数为7～19％，所述氧化铝-氧化钛-氧化锆的混合粉中氧化锆的摩尔分数为14～23％，所述凝胶剂为糯米粉、壳聚糖或糯米粉和壳聚糖的混合物，所述凝胶剂的添加量为氧钛粉质量的10～40％；2、浆料经真空脱泡后注入模具中，将模具密封后置于水浴环境中保温使浆料固化成坯体；3、将固化的坯体脱模后进行干燥，干燥后的坯体在高温炉中烧结得到氧化铝-氧化钛-氧化锆陶瓷。2.根据权利要求1所述的氧化铝-氧化钛-氧化锆陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述分散剂为聚丙烯酸铵或聚丙烯酸钠。3.根据权利要求1所述的氧化铝-氧化钛-氧化锆陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述分散剂的添加量为所述氧化铝-氧化钛-氧化锆的混合粉质量的0.2～1.0％。4.根据权利要求1所述的氧化铝-氧化钛-氧化锆陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述真空脱泡的时间为6～12min，浆料固化条件为在70～90℃的水浴中保温1～3h。5.根据权利要求1所述的氧化铝-氧化钛-氧化锆陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述坯体的干燥条件为先在25～50℃的烘箱内干燥5～10h，然后在60～100℃的烘箱中干燥8～24h。6.根据权利要求1所述的氧化铝-氧化钛-氧化锆陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述的烧结条件为以1～3℃/min速度升温至500～600℃，保温1～3小时，再以200℃/h升温至1400～1600℃，保温2～4小时，随炉冷却。7.根据权利要求1所述的氧化铝-氧化钛-氧化锆陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述氧化铝粉体为工业级，纯度为≥95％，粉的粒径≤10μm；所述氧化锆粉纯度为≥99％，粉的粒径≤5μm；所述氧化钛粉体纯度为≥99％，粉的粒径≤1μm。8.根据权利要求1所述的氧化铝-氧化钛-氧化锆陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述氧化铝-氧化钛-氧化锆的混合粉、凝胶剂、分散剂和去离子水混合研磨是将混合料在行星式球磨机上进行球磨，球磨时间为4～8h，球磨转速为200-300r/min。2CN109809802A说明书1/5页一种氧化铝-氧化钛-氧化锆陶瓷材料的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种陶瓷材料的制备方法，特别是涉及一种氧化铝-氧化钛-氧化锆陶瓷材料的制备方法。背景技术[0002]先进材料是科技发展的基石，而陶瓷材料是先进材料中不可缺少的一员。陶瓷材料一般具有硬度大、脆性高、难加工等特点，故难以制成精密及形状复杂的部件，这在一定程度上限制了其在许多领域中的应用，因此，实现陶瓷材料近净尺寸成型和制备对先进陶瓷的发展具有重要意义。凝胶注模成型是20世纪90年代初由美国橡树岭国家实验室的MarkJanney教授等人发明的一种新型陶瓷胶态成型工艺，它是一种结合了陶瓷工艺学、高分子化学和胶体化学的陶瓷材料近净尺寸成型技术。目前，注凝成型中最常用的有机单体为丙烯酰胺体系和N-羟甲基丙烯酰胺聚合体系等，这些体系虽然能够制备出致密的具有复杂形状的陶瓷，但却具有一定的毒性，对环境和人体有伤害，此外，使用以上凝胶体系需要加入引发剂、交联剂等物质，工艺相对复杂，因而难以工