低温烧成高铝陶瓷及其制备方法.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CN108892489A(43)申请公布日2018.11.27(21)申请号201810663748.8(22)申请日2018.06.25(71)申请人河津市锦浩特种陶瓷有限公司地址043300山西省运城市河津市清涧街道办事处清涧一村村南(72)发明人任国兴马冬冬(51)Int.Cl.C04B35/117(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称低温烧成高铝陶瓷及其制备方法(57)摘要本发明低温烧成高铝陶瓷及其制备方法属于氧化铝陶瓷技术领域；解决的技术问题为：提供一种低温烧成高铝陶瓷及其制备方法，在保持高铝陶瓷机械、电气和生物性能的同时，又能实现低温烧成，降低了工艺难度及能源损耗；采用的技术方案为：低温烧成高铝陶瓷，包括如下重量份配比的原料：三氧化二铋0.2~1份，三氧化二锑0.2~1份，二氧化钛0.4~1份，氧化镁0.1~0.5份，二氧化硅0.5~1.5份，高岭土0.5~2份，氧化钙2~8份，氧化铝100份；本发明工艺简单，在不改变现有设备的基础上，效果突出，在保持高铝陶瓷机械、电气和生物性能的同时，烧成温度比常规烧结温度低120℃以上，延长窑炉、钵具和钼棒的使用寿命。CN108892489ACN108892489A权利要求书1/1页1.低温烧成高铝陶瓷，其特征在于包括如下重量份配比的原料：三氧化二铋0.2~1份，三氧化二锑0.2~1份，二氧化钛0.4~1份，氧化镁0.1~0.5份，二氧化硅0.5~1.5份，高岭土0.5~2份，氧化钙2~8份，氧化铝100份。2.根据权利要求1所述的低温烧成高铝陶瓷，其特征在于包括如下重量份配比的原料：三氧化二铋0.3~0.5份，三氧化二锑0.3~0.5份，二氧化钛0.4~0.8份，氧化镁0.2~0.4份，二氧化硅0.5~1份，高岭土1~2份，氧化钙2~4份，氧化铝100份。3.根据权利要求1所述的低温烧成高铝陶瓷，其特征在于：所述三氧化二铋、三氧化二锑、二氧化钛均采用细度为D50≤4微米的高纯度、高细度原料。4.根据权利要求1所述的低温烧成高铝陶瓷，其特征在于：所述氧化镁、二氧化硅、高岭土、氧化钙和氧化铝均采用细度为D50≤4微米的高纯度、高细度原料。5.如权利要求1所述的低温烧成高铝陶瓷的制备方法，其特征在于包括如下步骤：第一步，按所述配比将原料倒入容器中加水混合成料浆，所述原料与水的重量份配比为：原料300份，水150-180份；第二步，在料浆内加入分散剂和塑化剂，并对料浆进行搅拌湿磨，搅拌速度为90-120r/min，搅拌时间为140-160min，经激光粒度检测仪检测料浆的细度到达D50≤2.2微米时停止湿磨；第三步，在料浆内加入PVA溶液并混合均匀，所述PVA溶液的重量为料浆总重的10-12%；第四步，将料浆通过喷雾造粒塔进行造粒，然后干压或等静压成型；第五步，将粉料制成陶瓷毛坯并在隧道窑中进行烧制成型，隧道窑中的烧制温度为1490~1520℃，且陶瓷毛坯在烧制中必须在1520℃下保温2-2.5h；第六步，将烧制成型的高铝陶瓷移出隧道窑后冷却。6.根据权利要求5所述的低温烧成高铝陶瓷的制备方法，其特征在于：所述第三步中的PVA溶液为浓度10%的PVA溶液。2CN108892489A说明书1/6页低温烧成高铝陶瓷及其制备方法技术领域[0001]本发明低温烧成高铝陶瓷及其制备方法属于氧化铝陶瓷技术领域，具体涉及一种低温烧成氧化铝陶瓷的制备。背景技术[0002]氧化铝陶瓷是一种以阿尔法AL2O3为主晶相的陶瓷材料，其氧化铝含量一般在75~99%之间。习惯上以配料中氧化铝含量进行分类，氧化铝含量在75%左右的叫“75”磁，氧化铝含量在99%左右的叫“99”磁。由于氧化铝原料来源广泛，价格相对低廉，使得它在电子、机械、纺织、汽车、化工、冶金领域得到广泛应用。[0003]高铝陶瓷是指氧化铝含量在90~99%的氧化铝陶瓷，其煅烧温度一般在1600℃以上，99磁的烧结温度更是高达1800℃左右。通常需要在氧化铝中加入CaO-MgO-SiO2等变价氧化物作为烧结助剂，来降低烧成温度，但通常温度也达1650℃以上。加入烧结助剂的氧化铝经高温烧成后，体积致密，机械强度高，导热性能良，绝缘强度高，介电损耗低，生物相容性好，通常被称为刚玉磁，广泛应用于各领域。[0004]为了降低高铝磁的烧成温度，可以采用更小粒径的氧化铝原料，也可以采用诸如热压烧结、热等静压烧结、真空烧结、气氛烧结、微波烧结、等粒子烧结等烧结方法，但这些方法要么原料成本奇高，要么设备昂贵复杂，要么难以大批量生产，都限制了这些方法的应用。因此，寻找合适的烧结助剂，在现阶段仍然是经济合理的降低烧结温度的方法。发明内容