专利名称：一种降低氧化铝陶瓷材料烧成收缩率的方法及其制得的产品的制作方法
技术领域：
本发明属于无机材料领域，具体涉及一种降低氧化铝陶瓷材料烧成收缩率的方法及其制得的产品。
背景技术：
氧化铝是重要的结构、功能陶瓷材料，作为零部件在现代工业、高技术等领域都有着广泛的应用。氧化铝陶瓷材料的烧成收缩率较大，随成形方法及原料粒度变化，收缩率有变化，一般处于10% 25%的收缩率范围，较大的烧成收缩直接导致产品变形，难于达到零部件装配尺寸精度要求，往往需要对烧后产品进行磨削、切割、抛光等后加工处理。后加工过程中，变形大的产品需要的加工量也大，而且高硬度氧化铝陶瓷材料后加工十分困难， 成本极高。目前，关于氧化铝陶瓷材料的中国专利多集中在提高氧化铝陶瓷材料的性能、降低烧成温度、特定形状氧化铝陶瓷产品制造方法等方面，控制氧化铝陶瓷烧成收缩率的相关技术不见专利报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种以金属铝粉取代部分三氧化二铝粉，降低氧化铝陶瓷材料烧成收缩率的方法及其制得的产品。为解决以上技术问题，本发明的技术方案是一种降低氧化铝陶瓷材料烧成收缩率的方法，采用工业化工原料及三氧化二铝粉，经固相烧结获得氧化铝陶瓷产品，保持原料中铝含量不变，以金属铝粉取代部分三氧化二铝粉，所述原料平均粒径< 10 μ m，其烧成温度在1200 1450°C区间，升温速度彡500C /小时，烧结后产品的吸水率彡0. 5%。所述金属铝粉添加量< 5wt%，取代三氧化二铝粉的量< 9. 。所述金属铝粉为球形，活性铝量彡98%。上述方法制得的氧化铝陶瓷产品烧成后收缩率< 5%。本发明的优点表现在通过调整氧化铝陶瓷配方，以金属铝粉取代部分三氧化二铝粉，降低氧化铝陶瓷烧成收缩或达到近零收缩，即氧化铝陶瓷产品的尺寸大小、精度与坯体的尺寸大小、精度相当。因此，只需加工出尺寸精度高的坯体就可以直接得到高尺寸精度的产品，简单、低成本地实现了高精度氧化铝陶瓷零部件的生产。现代工业及高技术领域对氧化铝陶瓷产品的外形尺寸的要求日益提高，因烧成收缩大而产生变形，导致产品合格率下降的问题日益严重，因产品变形大导致加工量大，特殊形状氧化铝陶瓷产品后加工十分困难，陶瓷产品性脆易损易碎，成本高等问题十分明显。本发明巧妙地解决了这些问题，不仅对氧化铝陶瓷生产具有很好的现实意义，而且对陶瓷材料的烧成技术具有明显的指导意义。另外，采用本发明制备氧化铝陶瓷产品，其制备工艺过程与传统氧化铝陶瓷制备2/3页
工艺基本相同，所制备的氧化铝材料的性能，与采用传统氧化铝陶瓷原料配方及制备工艺制备的氧化铝陶瓷材料的性能相同。
具体实施例方式实施例1按下表重量百分比组成，称取工业三氧化二铝粉、高岭土、滑石和碳酸钙，外加 0. 5wt%的甲基纤维素，湿法球磨后，按配方加入金属铝粉，混合，注浆成型、干燥、素烧、精修坯、烧成获得制品。
三氧化二铝粉金属铝粉高岭土滑石碳酸钙94. 701. 011. 042. 141. 11其中部分工艺参数为球磨时间46 48小时，以粉体的平均粒径达到10 μ m为准；混料时间2小时；金属铝粉球形度高，活性铝> 98%，平均粒径< IOym ；素烧温度 IlOO0C ；烧成制度在900 1450°C区间，升温速度为50°C /小时，最高烧结温度为1650°C， 保温2小时。制得的氧化铝产品烧成后收缩率为5%，其它性能与注浆成型95氧化铝陶瓷性能相同。实施例2按下表重量百分比组成，称取工业三氧化二铝粉、高岭土、滑石和碳酸钙，外加 0. 5wt %的甲基纤维素，湿法球磨后，按配方加入金属铝粉，混合，喷雾造粒、干压成型、干燥、素烧、精修坯、烧成获得制品。
三氧化二铝粉金属铝粉高岭土滑石碳酸钙92. 172. 712. 052. 01. 07其中部分工艺参数为球磨时间46 48小时，以粉体的平均粒径达到10 μ m为准；混料时间2小时；金属铝粉球形度高，活性铝彡98%，平均粒径彡ΙΟμπι ；成型压力 30Mpa ；素烧温度1100°C ；烧成制度在900 1450°C区间，升温速度为50°C /小时，最高烧结温度为1650°C，保温2小时。制得的氧化铝产品烧成后收缩率为2%，其它性能与干压成型95氧化铝陶瓷性能相同。实施例3按下表重量百分比组成，称取工业三氧化二铝粉、氧化镁粉，干法球磨，外加 0. 3wt %的油酸，二次球磨，按配方加入金属铝粉，混磨，烘干、加石蜡和油酸混合，热压铸成型、排蜡、精修坯、烧成获得制品。
权利要求
1.一种降低氧化铝陶瓷材料烧成收缩率的方法，采用工业化工原料及三氧化二铝粉， 经固相烧结获得氧化铝陶瓷产品，其特征在于保持原料中铝含量不变，以金属铝粉取代部分三氧化二铝粉，所述原料平均粒径< ο μ m,其烧成温度在1200 1450°C区间，升温速度彡500C /小时，烧结后产品的吸水率彡0. 5%。
2.根据权利要求1所述一种降低氧化铝陶瓷材料烧成收缩率的方法，其特征在于所述金属铝粉添加量< 5wt%，取代三氧化二铝粉的量< 9. #t%。
3.根据权利要求1或2所述一种降低氧化铝陶瓷材料烧成收缩率的方法，其特征在于 所述金属铝粉为球形，活性铝量> 98%。
4.一种由权利要求1-3任一权利要求所述方法制得的氧化铝陶瓷产品，其特征在于 所述氧化铝产品烧成后收缩率< 5%。
全文摘要
本发明公开了一种降低氧化铝陶瓷材料烧成收缩率的方法及其制得的产品，可以通过以金属铝粉取代部分三氧化二铝粉的方式，降低氧化铝陶瓷材料的烧成收缩率，从而降低产品的烧成变形率，控制极小的烧成收缩率，可以实现氧化铝陶瓷产品尺寸的精确控制，降低后期产品加工成本，适合工业化大生产。
文档编号C04B35/622GK102432273SQ20111028218
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者石棋 申请人:景德镇陶瓷学院