耐高温高强度纳米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CN107512913A(43)申请公布日2017.12.26(21)申请号201710913011.2(22)申请日2017.09.30(71)申请人佛山市飞时达新材料科技有限公司地址528531广东省佛山市高明区荷城街道江湾路78号403室(72)发明人陈兴建(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246代理人连围(51)Int.Cl.C04B35/622(2006.01)C04B35/64(2006.01)C04B41/85(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称耐高温高强度纳米陶瓷材料的制备方法(57)摘要本发明公开了耐高温高强度纳米陶瓷材料的制备方法，该工艺利用管式炉加热反应、高温辊炼、三步法真空烧结、螺杆挤出、氩气氛围陶瓷母料梯度降温烧结、喷涂金属表层等一系列的工艺优化得到耐高温高强度纳米陶瓷材料。制备而成的耐高温高强度纳米陶瓷材料，其耐高温性能好、强度大、抗压能力强，具有较好的应用前景。CN107512913ACN107512913A权利要求书1/1页1.耐高温高强度纳米陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将陶瓷粉10-15份、二甲基乙酰胺2-5份、氧化锌铝4-6份、氧化钨1-3份、钛酸铅2-4份混合在管式炉中进行加热处理，热处理温度为450-680℃，保温时间为1-2h；(2)将步骤(1)的浆料注入高温辊炼炉中进行加压辊炼，反应温度为800-900℃，压强为2-5MPa,持续反应30-60min；(3)将步骤(2)的辊炼材料注入真空烧结炉内进行三步法烧结，第一步烧结以25℃/min的升温速度至1200-1400℃保温，保温25min，第二步烧结以20℃/min的升温速度升温至1600-1750℃,保温30min，第三步烧结控制温度为1800-1900℃，保温12h；(4)将步骤(3)的高温烧结浆料注入双螺杆挤出机挤出陶瓷母料；(5)将步骤(4)的陶瓷母料在特定气氛下，以升温速率为15℃/min，将陶瓷母料温度升高至1600℃，在温度为1600℃下，将陶瓷母料保温30-60min，再将陶瓷母料温度由1600℃降温至600-700℃，然后在温度为600-700℃下，将陶瓷母料保温2-4h；(6)利用等离子喷涂送粉装置向步骤(5)处理的陶瓷母料表面喷涂金属混合物，然后经干燥，即得成品。2.根据权利要求1所述的耐高温高强度纳米陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的螺杆温度为220-260℃，螺杆转速为1500转/分钟。3.根据权利要求1所述的耐高温高强度纳米陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中的气体为氩气。4.根据权利要求1所述的耐高温高强度纳米陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中的金属混合物为氧化锆75wt％、氧化钇3wt％、氧化铝5wt％、氧化镁6wt％、氧化钙3wt％、氧化钛1wt％、其他稀土氧化物7wt％。5.根据权利要求1所述的耐高温高强度纳米陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中的喷射压力为7.5-8MPa。6.根据权利要求1所述的耐高温高强度纳米陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中的干燥温度为320-350℃。2CN107512913A说明书1/5页耐高温高强度纳米陶瓷材料的制备方法技术领域[0001]本发明涉及纳米材料这一技术领域，特别涉及到耐高温高强度纳米陶瓷材料的制备方法。背景技术[0002]随着高科技的发展，国防、航天航空、能源等领域对材料的高强、高模、耐高温、耐腐蚀、抗氧化、抗磨损等性能提出了更高的要求。利用纳米技术开发的纳米陶瓷材料是利用纳米粉体对现有陶瓷进行改性，通过往陶瓷中加入或生成纳米级颗粒、晶须、晶片纤维等，使晶粒、晶界以及他们之间的结合都达到纳米水平，使材料的强度、韧性和超塑性大幅度提高。它克服了工程陶瓷的许多不足，并对材料的力学、电学、热学、磁光学等性能产生重要影响，为代替工程陶瓷的应用开拓了新领域。随着纳米技术的广泛应用，纳米陶瓷随之产生，希望以此来克服陶瓷材料的脆性，使陶瓷具有像金属似柔韧性和可加工性。在耐高温方面，纳米陶瓷材料也有着显著的优越性能。本发明致力于优化纳米陶瓷材料的制备工艺，使研制的纳米陶瓷材料的耐高温性能、强度性能均大幅度提高。发明内容[0003]为解决上述技术问题，本发明提供耐高温高强度纳米陶瓷材料的制备方法，该工艺利利用管式炉加热反应、高温辊炼、三步法真空烧结、螺杆挤出、氩气氛围陶瓷母料梯度降温烧结、喷涂金属表层等一系列的工艺优化得到耐高温高强度纳米陶瓷材料。制备而成的耐高温高强度纳米陶瓷材料，其耐高温性能好、强度大、抗压能力强，具有较好的应用前景。[0004]本发明的目的可以通