一种高致密度复合陶瓷的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种高致密度复合陶瓷，属于陶瓷制备领域。一种高致密度复合陶瓷，所述陶瓷的相对密度为98.5%~99.3%、断裂韧性为7.2MPa·m1/2~8.7MPa·m1/2、维氏硬度为20.0GPa~21.6GPa，热导率为126~144W/（m·K）。该复合陶瓷强度高、热导率高、致密性好、耐磨行优异、自润滑性能好的优点，尤其适用于制作陶瓷球轴承的滚动体。
【专利说明】一种高致密度复合陶瓷
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高致密度复合陶瓷，属于陶瓷制备领域。
【背景技术】
[0002]立方氮化硼陶瓷均有良好的耐热性、热稳定性、导热性，是理想的散热材料和高温绝缘材料。氮化硼的化学稳定性好，能抵抗大部分熔融金属的浸蚀。它也有很好的自润滑性。然而其硬度较其他高强度陶瓷低，适用于制作高温轴承。然而立方氮化硼陶瓷的烧结条件极其苛刻，为了降低其烧结温度和条件，需要在烧结过程中加入其他烧结助剂。
[0003]氮化硅陶瓷具有极高的强度很高且极耐高温，其强度在1200°C的高温不下降，受热后不会熔成融体，同时，其耐化学腐蚀性能优异，能耐几乎所有的无机酸和30%以下的烧碱溶液，也能耐很多有机酸的腐蚀。氮化硅陶瓷的烧结工艺一般为三种:热等静压(HIP)、热压(HP)和气氛压力烧结。气氛烧结的压力为5~10MPa，热压烧结的压力为70Mpa左右，热等静压的烧结的压力为150MPa~200MPa。
[0004]为了增强氮化硅陶瓷的导热性及自润滑性，需要提供一种多相复合陶瓷材料，并降低烧结压力，实现无压烧结。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种高致密度复合陶瓷，该复合陶瓷强度高、热导率高、致密性好、耐磨行优异、自润滑性能好的优点，尤其适用于制作陶瓷球轴承的滚动体。
[0006]一种高致密度复合陶瓷，所述陶瓷的相对密度为98.5%~99.3%、断裂韧性为7.2MPa.m1/2~8.7MPa.m1/2、维氏硬度为 20.0GPa~21.6GPa，热导率为 126~144W/ Cm.K)。
[0007]本发明所述高致密度复合陶瓷优选所述陶瓷的相对密度为98.8%~99.0%、断裂韧性为 7.6MPa.πι1/2~8.0MPa.ι?1/2、维氏硬度为 20.0GPa~20.7GPa，热导率为 135~144W/(m.K)。
[0008]本发明所述高致密度复合陶瓷优选所述陶瓷的相对密度为99.0%、断裂韧性为
7.6MPa.m1/2、维氏硬度为 20.7GPa，热导率为 144W/ Cm.K)。
[0009]本发明所述高致密度复合陶瓷优选所述陶瓷按下述方法制备:
[0010]①混料:将经干燥后的陶瓷原料按比例混合均匀，过80-200目筛；
[0011]②球磨:常温下，将经混料的粉料置于球磨机中，于30(T360r/min的速度球磨2h~6h ；
[0012]③烧结:氮气气氛中，将粉料置于模具中，在烧结炉中以1(T20°C /min的速度升温至1500°C~1750°C，保温2tT6h，停止加热后随炉冷却至室温，其中氮气流速为I~5L/min。
[0013]其中，陶瓷原料，按质量百分比，由下述组分组成:
[0014]
【权利要求】
1.一种高致密度复合陶瓷，其特征在于:所述陶瓷的相对密度为98.5%~99.3%、断裂韧性为 7.2MPa.πι1/2~8.7MPa.ι?1/2、维氏硬度为 20.0GPa~21.6GPa，热导率为 126~144W/(m.K)。
2.根据权利要求1所述的陶瓷，其特征在于:所述陶瓷的相对密度为98.8%~99.0%、断裂韧性为7.6MPa.m1/2~8.0MPa.m1/2、维氏硬度为20.0GPa~20.7GPa,热导率为135~144W/Cm.K)。
3.根据权利要求1所述的陶瓷，其特征在于:所述陶瓷的相对密度为99.0%、断裂韧性为 7.6MPa.m1/2、维氏硬度为 20.7GPa，热导率为 144W/ Cm.K)。
4.根据权利要求1所述的陶瓷，其特征在于:所述陶瓷按下述方法制备: ①混料:将经干燥后的陶瓷原料按比例混合均匀，过80-200目筛； ②球磨:常温下，将经混料的粉料置于球磨机中，于30(T360r/min的速度球磨2tT6h； ③烧结:氮气气氛中，将粉料置于模具中，在烧结炉中以1(T20°C/min的速度升温至15000C~1750°C，保温2h~6h，停止加热后随炉冷却至室温，其中氮气流速为I~5L/min。 其中，陶瓷原料，按质量百分比，由下述组分组成:
5.根据权利要求4所述的陶瓷，其特征在于:所述陶瓷原料，按质量百分比，由下述组分组成:
【文档编号】C04B35/584GK103848629SQ201210496258
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年11月28日 优先权日:2012年11月28日
【发明者】李东炬 申请人:大连大友高技术陶瓷有限公司