一种原位自增韧氧化锆-莫来石复相材料的制备方法.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CN107986812A(43)申请公布日2018.05.04(21)申请号201711320981.8(22)申请日2017.12.12(71)申请人武汉钢铁有限公司地址430083湖北省武汉市青山区厂前2号门内(72)发明人杜贤武丁翠娇曹炳雷韩斌(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人张秋燕钟峰(51)Int.Cl.C04B38/00(2006.01)C04B35/185(2006.01)C04B35/48(2006.01)C04B35/622(2006.01)C04B35/80(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种原位自增韧氧化锆-莫来石复相材料的制备方法(57)摘要本发明公开了一种原位自增韧氧化锆-莫来石复相材料的制备方法，以氧化铝、锆英砂为主要原料，以氧化钇添加剂，通过高能球磨工艺共磨细化，经过筛压坯成型后，置入预装有一定量氟化铝的可密闭坩埚内，再放入高温炉中进行原位反应烧成。本发明制备的产品是一种以莫来石为主晶相，气孔率较高的自生晶须强韧化的莫来石多孔陶瓷复合材料，莫来石晶须的平均直径为60～70μm。CN107986812ACN107986812A权利要求书1/1页1.一种原位自增韧氧化锆-莫来石复相材料的制备方法，其特征在于它以氧化铝、锆英砂为主要原料，以氧化钇添加剂，通过高能球磨工艺共磨细化，然后经过筛压坯成型后，置入预装有氟化铝的可密闭坩埚内，再放入高温炉中进行原位反应烧成，得到原位自增韧氧化锆-莫来石复相材料。2.一种原位自增韧氧化锆-莫来石复相材料的制备方法，其特征在于它的主要步骤如下：(1)备料：按重量百分比计为：锆英砂45～55％、氧化铝35～45％、氧化钇1～5％、添加剂氟化铝1～10％，准备氧化铝粉体、锆英砂粉体、氧化钇粉体和氟化铝粉体；氟化铝粉体在步骤(4)中使用；(2)将氧化铝、锆英砂和氧化钇粉体原料加入到高能球磨机中，每50克粉体质量添加1～5m丙酮控制剂球磨细化20～60h，得到均匀细小的混合粉末；(3)将球磨得到的混合粉末过筛后，装入模具压制成型，得到坯体；(4)将压制成型的坯体装入含有氟化铝粉体的密闭坩埚并置入电阻炉内进行烧结，将炉温升至1200～1450℃保温2～5h，随炉冷却后即可获得原位自生莫来石晶须增韧的氧化锆-莫来石复相材料。3.根据权利要求2所述的一种原位自增韧氧化锆-莫来石复相材料的制备方法，其特征在于所述锆英砂的化学组成为：ZrO266～67wt％、SiO232～33wt％、TiO20.1～0.15wt％、Fe2O30.01～0.05wt％、Al2O30.5～1wt％、CaO0.01～0.03wt％。4.根据权利要求2所述的一种原位自增韧氧化锆-莫来石复相材料的制备方法，其特征在于所述氧化铝粉体为α-Al2O3，纯度大于99％；氧化钇粉纯度大于99％，氟化铝纯度大于98％。5.根据权利要求2所述的一种原位自增韧氧化锆-莫来石复相材料的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中，球磨转速为500～750r/min，球料比为20：1～40：1。6.根据权利要求2所述的一种原位自增韧氧化锆-莫来石复相材料的制备方法，其特征在于所述步骤(3)中，压制成型的压力5～30MPa。7.根据权利要求2所述的一种原位自增韧氧化锆-莫来石复相材料的制备方法，其特征在于所述步骤(4)中，升温速度为10～20℃/min。8.一种原位自增韧氧化锆-莫来石复相材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：(1)备料：按重量百分比计为：锆英砂45～55％、氧化铝35～45％、氧化钇1～5％、添加剂氟化铝1～10％，准备氧化铝粉体、锆英砂粉体、氧化钇粉体和氟化铝粉体；氟化铝粉体在步骤(4)中使用；(2)将氧化铝、锆英砂和氧化钇粉体原料按配比要求加入到高能球磨机中，添加1～5ml的丙酮控制剂，以500～750r/min的转速球磨细化20～60h，球料比为20：1～40：1，得到均匀细小的混合粉末；(2)将球磨得到的混合粉末过筛后，装入模具压制成型，压力5～30MPa；(4)压制成型的坯体置入已预装有氟化铝粉体的坩埚，然后密闭坩埚，将密闭坩埚置入电阻炉内进行烧结，以10～20℃/min的升温速度将炉温升至1200～1450℃，保温2～5h，随炉冷却后即可获得原位自生莫来石晶须增韧的氧化锆-莫来石复相材料。2CN107986812A说明书1/4页一种原位自增韧氧化锆-莫来石复相材料的制备方法技术领域[0001]本发明属于无机陶瓷材料技术领域，具体涉及到一种原位自生莫来石晶须增韧氧化锆-莫来石复相材料的制备方法。背景技术[0002]随着国民经济的发展，工业化进程的加快，我国能源供需矛盾日益突