1.一种钛酸铝陶瓷前体料,其特征在于:是由包含内核相和外壳相的核壳结构颗粒构成,其中内核相是氧化钛和氧化铝,外壳相是氧化硅。
2.根据权利要求1所述的钛酸铝陶瓷前体料,其特征在于:包括以下质量百分含量的组分:
氧化钛39~47%,氧化铝51~60%,氧化硅0.5~13%。
3.根据权利要求2所述的钛酸铝陶瓷前体料,其特征在于:所述氧化钛具有80%的颗粒尺寸小于或等于750nm、中值粒度小于或等于600nm的粒度分布;所述氧化铝具有80%的颗粒尺寸小于或等于700nm的粒度分布、中值粒度小于或等于600nm的粒度分布。
4.权利要求1~3中任一项所述的钛酸铝陶瓷前体料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)将氧化钛和氧化铝按质量百分数称重后混合均匀,混合选自球磨或研磨,得到内核相颗粒微粉;
(2)将硅酸酯溶解于乙醇中得到硅酸酯溶液,其中乙醇的质量大于或等于步骤(1)所述的内核相颗粒微粉的质量的一半,硅酸酯的用量按照权利要求2所述的质量百分含量换算确定;
(3)将步骤(1)得到的内核相颗粒微粉与步骤(2)得到的硅酸酯溶液混合均匀,混合选自球磨或研磨,得到内核相和硅酸酯湿态混合料;
(4)将步骤(3)得到的内核相和硅酸酯湿态混合料放入料浆池中,加入氨水,搅拌混匀,得到氨化的内核相和硅酸酯湿态混合料,其中氨水的质量与步骤(2)所述的乙醇的质量相等,氨水中氨的量按照氨与硅酸酯摩尔比为(0.1~1):1的量换算确定;
(5)将步骤(4)得到的氨化的内核相和硅酸酯湿态混合料陈化1-5h,然后加入粘结剂,搅拌均匀,干燥后得到钛酸铝陶瓷前体料。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:所述硅酸酯为正硅酸乙酯或正硅酸异丙酯或正硅酸甲酯;所述乙醇的质量百分浓度为75~100%;所述粘结剂为聚乙烯醇水溶液,其质量百分浓度为2~12%;所述粘结剂用量按照粘结剂与内核相质量比为(0.1~0.6):1确定。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:步骤(5)所述干燥为喷雾干燥或自然晾干。
7.利用权利要求1~6中任一项所述的钛酸铝陶瓷前体料制造钛酸铝致密陶瓷的方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)将权利要求1~6中任一项所述的钛酸铝陶瓷前体料制坯,得到生坯体;
(2)将步骤(1)得到的生坯体在100~300℃下干燥2~12h,得到干坯体;
(3)将步骤(2)得到的干坯体进行烧制,烧成制度为:以5-8℃/min的升温速率从室温升温至800℃,在800℃保温2h,再以2-5℃/min的升温速率从800℃升温至1450-1600℃,在1450-1600℃保温4-7h,然后自然降温至室温,得到钛酸铝致密陶瓷。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:所述的制坯,其方法为等静压或模压;制坯方法为等静压时,压力为90~150mpa;制坯方法为模压时,压力为80~120mpa。
9.权利要求7或8所述的方法制备的钛酸铝致密陶瓷,其特征在于,所述钛酸铝致密陶瓷具有如下特性:
(1)显气孔率≤5%;
(2)体积密度≥3.0g/cm3;
(3)常温抗弯强度≥32mpa;
(4)连续循环热震至少20次不裂碎。