氧化铝陶瓷粉料、氧化铝陶瓷及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及陶瓷领域，特别是设及一种氧化侣陶瓷及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前，用于精密电阻的氧化侣陶瓷棒一般由96%的氧化侣制备而成，然而其抗弯 强度只有300MPa左右，该强度的氧化侣陶瓷棒在组装过程和使用过程中容易受力断裂，直 接影响电阻的使用寿命。
【发明内容】
[0003] 基于此，有必要提供一种氧化侣陶瓷粉料，该粉料能够制备出具有较高抗弯强度 的氧化侣陶瓷。
[0004] 此外，还提供一种氧化侣陶瓷及其制备方法。
[0005] -种氧化侣陶瓷粉料，按照质量百分含量包括:85%~95%的氧化侣粉、2%~6% 的二氧化铁粉、2.5%~8%的氧化儀粉及0.5%~1.5%的纳米陶瓷粉体，其中，所述纳米陶 瓷粉体为氧化铭粉或氮化娃粉。
[0006] 在其中一个实施例中，所述纳米陶瓷粉体的颗粒粒径为10~40纳米。
[0007] 在其中一个实施例中，所述氧化侣粉、所述二氧化铁粉、所述氧化儀粉的颗粒粒径 均为0.5~3微米。
[000引一种氧化侣陶瓷的制备方法，包括如下步骤：
[0009] 按照如下质量百分含量称取组分:85 %~95 %的氧化侣粉、2 %~6 %的二氧化铁 粉、2.5%~8%的氧化儀粉及0.5%~1.5%的纳米陶瓷粉体，所述纳米陶瓷粉体为氧化铭 粉或氮化娃粉；
[0010] 将所述氧化侣粉、所述二氧化铁粉、所述氧化儀粉及所述纳米陶瓷粉体混合，得到 生料粉末;及
[0011] 将所述生料粉末装入模具，经脉冲电流烧结后得到氧化侣陶瓷。
[0012] 在其中一个实施例中，将所述氧化侣粉、所述二氧化铁粉、所述氧化儀粉及所述纳 米陶瓷粉体混合的步骤具体为:将所述氧化侣粉、所述二氧化铁粉、所述氧化儀粉及所述纳 米陶瓷粉体采用湿法球磨混合30~36小时，得到浆料，再将浆料干燥，得到所述生料粉末。
[0013] 在其中一个实施例中，所述湿法球磨的步骤中采用乙醇或水作为溶剂。
[0014] 在其中一个实施例中，将所述浆料干燥的步骤具体为:将所述浆料自然干燥10~ 12小时，然后再于50~60°C烘箱干燥12~15小时。
[0015] 在其中一个实施例中，所述生料粉末的质量含水率为1%W下。
[0016] 在其中一个实施例中，所述脉冲电流烧结的步骤具体为：先W50~100°C/分钟的 升溫速率升溫至900~1100°C保溫30~60分钟；再W50~lOOtV分钟的升溫速率升溫至 1200~1300°C后，接着对所述模具施加200~300MPa的轴向压力，并保溫保压20~30分钟。
[0017] -种由上述氧化侣陶瓷的制备方法制备得到的氧化侣陶瓷。
[0018] 上述氧化侣陶瓷粉料通过采用二氧化铁粉和氧化儀粉对氧化侣粉进行渗杂改性， 二氧化铁和氧化儀能够W玻璃相的形式分布于氧化侣陶瓷的晶界处，从而大大增强了氧化 侣晶粒间的可滑动性，从而使材料表现出较高的断裂初性，使得氧化侣陶瓷的抗弯性能显 著提高，安全性更佳;氧化铭或碳化娃纳米粉的加入能够使纳米尺寸的第二相均匀分散于 基质中，并能够很好地抑制氧化侣晶粒的生长，进一步提高了氧化侣陶瓷的抗弯强度。
【附图说明】
[0019] 图1为一实施方式的氧化侣陶瓷的制备方法的流程图。
【具体实施方式】
[0020] 为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中 给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可许多不同的形式来实现，并不限于本文 所描述的实施例。相反地，提供运些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透 彻全面。
[0021] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的 技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具 体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语"及/或"包括一个或多个相 关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0022] -种氧化侣陶瓷粉料，按照质量百分含量包括如下组分:85%~95%的氧化侣粉、 2 %~6 %的二氧化铁粉、2.5 %~8 %的氧化儀粉及0.5 %~1.5 %的纳米陶瓷粉体。
[0023] 进一步的，氧化侣陶瓷粉料按照质量百分含量包括如下组分:91%~95%的氧化 侣粉、2 %~3.5 %的二氧化铁粉、2.5 %~5 %的氧化儀粉及0.5 %~1.0 %的纳米陶瓷粉体。
[0024] 具体的，纳米陶瓷粉体的颗粒粒径为10~40纳米。
[0025] 其中，氧化侣粉、二氧化铁粉、氧化儀粉的颗粒粒径均在0.5~3微米。
[00%]其中，纳米陶瓷粉体为氧化铭粉或氮化娃粉。
[0027] 上述氧化侣陶瓷粉料通过采用二氧化铁粉和氧化儀粉对氧化侣粉进行渗杂改性， 二氧化铁和氧化儀能够W玻璃相的形式分布于氧化侣陶瓷的晶界处，从而大大增强了氧化 侣晶粒间的可滑动性，从而使材料表现出较高的断裂初性，使得氧化侣陶瓷的抗弯性能显 著提高，安全性更佳;氧化铭或碳化娃纳米粉的加入能够使纳米尺寸的第二相均匀分散于 基质中，并能够很好地抑制氧化侣晶粒的生长，进一步提高了氧化侣陶瓷的抗弯强度。
[0028] 如图1所示，一实施方式的氧化侣陶瓷的制备方法，包括如下步骤：
[00巧]步骤S110:按照如下质量百分含量称取组分:85 %~95 %的氧化侣粉、2 %~6 %的 二氧化铁粉、2.5 %~8 %的氧化儀粉及0.5 %~1.5 %的纳米陶瓷粉体。
[0030] 进一步的，按照如下质量百分含量称取组分:91 %~95 %的氧化侣粉、2%~3.5 % 的二氧化铁粉、2.5%~5%的氧化儀粉及0.5%~1.0%的纳米陶瓷粉体。
[0031 ]其中，纳米陶瓷粉体为氧化铭粉或氮化娃粉。
[0032]采用二氧化铁粉和氧化儀粉对氧化侣粉进行渗杂改性，二氧化铁和氧化儀能够W 玻璃相的形式分布于氧化侣陶瓷的晶界处，从而大大增强了氧化侣晶粒间的可滑动性，从 而使材料表现出较高的断裂初性，使得氧化侣陶瓷的抗弯性能显著提高，安全性更佳;氧化 铭或碳化娃纳米粉的加入能够使纳米尺寸的第二相均匀分散于基质中，并能够很好地抑制 氧化侣晶粒的生长，进一步提高了氧化侣陶瓷的抗弯强度。
[0033] 具体的，纳米陶瓷粉体的颗粒粒径为10~40纳米。
[0034] 其中，氧化侣粉、二氧化铁粉、氧化儀粉的颗粒粒径均在0.5~3微米。
[0035] 步骤S120:将氧化侣粉、二氧化铁粉、氧化儀粉及纳米陶瓷粉体混合，得到生料粉 〇
[0036] 具体的，将氧化侣粉、二氧化铁粉、氧化儀粉及纳米陶瓷粉体混合的步骤具体为： 将氧化侣粉、二氧化铁粉、氧化儀粉及纳米陶瓷粉体采用湿法球磨混合30~36小时，得到浆 料，将浆料干燥，得到生料粉末。
[0037] 其中，湿法球磨的步骤中采用乙醇或水作为溶剂。
[0038] 具体的，将浆料干燥的步骤具体为:将浆料自然干燥10~12小时，然后再于50~60 °(：烘箱干燥12~15小时。通过室溫干燥和烘箱干燥W使浆料中的乙醇和水挥发，W防止生 料粉末在后续成型烧结过程中变形。
[0039] 其中，生料粉末的质量含水率为1%W下，W防止在后续烧结过程中开裂。即在湿 法球磨混合30~36小时，将生料粉末干燥至质量含水率为1 % W下。
[0040] 步骤S130:将生料粉末装入模具，经脉冲电流烧结后得到氧化侣陶瓷。
[0041] 具体的，脉冲电流烧结的步骤具体为:先W50~lOOtV分钟的升溫速率升溫至900 ~1100°C保溫30~60分钟;再W50~100°C/分钟的升溫速率升溫至1200~1300°C后，接着 对模具施加200~300MPa的轴向压力，并保溫保压20~30分钟。
[0042] 上述氧化侣陶瓷的制备方法通过使用上述配方的原料，并通过配合上述高压脉冲 电流烧结法，使得制备得到的氧化侣陶瓷的致密度更高，有利于提高氧化侣陶瓷的抗弯强 度，使得上述氧化侣陶瓷的制备方法制备得到的氧化侣陶瓷具有较高的抗弯强度。
[0043] -种由上述氧化侣陶瓷的制备方法制备得到的氧化侣陶瓷，由于该氧化侣陶瓷采 用上述配方和上述制备方法制备得到，使得其具有较高的抗弯强度。
[0044] W下为具体实施例部分：
[0045] 实施例1
[0046] 本实施例的氧化侣陶瓷的制备过程如下：
[0047] (1)按照如下质量百分含量称取组分:95%的氧化侣粉、2%的二氧化铁粉、2.5% 的氧化儀粉及0.5%的纳米氧化铭粉，其中，氧化侣粉、二氧化铁粉、氧化儀粉的颗粒粒径均 为0.5~1微米，纳米氧化铭粉的颗粒粒径为10~25纳米。
[0048] (2)将氧化侣粉、二氧化铁粉、氧化儀粉及纳米氧化铭粉装入球磨机中，加入乙醇， 氧化错球为球磨介质。再W300转/分钟的速率球磨混合30小时，得到浆料，将浆料自然干燥 10小时，然后再于50°C烘箱干燥12小时，得到质量含水率为1 % W下的生料粉末。
[0049] (3)将步骤(2)得到的生料粉末过100目筛网，再装入模具中，采用脉冲电流的方法 烧结：W50°C/分钟升溫速率升溫至1000°C保溫1小时，再W50°C/分钟升溫速率升溫至1200 °(：后，对模具施加200MPa的轴向压力，并保溫保压20分钟，然后冷却，得到氧化侣陶瓷。
[0050] 根据GBT 6569-2006采用Ξ点抗弯法测试本实施例的氧化侣陶瓷的抗弯强度，得 到本实施例的氧化侣陶瓷的抗弯强度见表1。
[0化1]实施例2
[0052] 本实施例的氧化侣陶瓷的制备过程如下：
[0053] (1)按照如下质量百分含量称取组分:91%的氧化侣粉、3.5%的二氧化铁粉、5% 的氧化儀粉及0.5%的纳米氮化娃粉，其中，氧化侣粉、二氧化铁粉、氧化儀粉的颗粒粒径均 为1~2微米，纳米氮化娃粉的颗粒粒径为30~40纳米。
[0054] (2)将氧化侣粉、二氧化铁粉、氧化儀粉及纳米氮化娃粉装入球磨机中，加入水为 溶剂，氧化错球为球磨介质。再W300转/分钟的速率球磨混合30小时，得到浆料。将浆料自 然干燥10小时，然后再于50°C烘箱干燥12小时，得到生料粉末。
[0055] (3)将步骤(2)得到的生料粉末过100目筛网，再装入模具中，采用脉冲电流的方法 烧结：WlOOtV分钟升溫速率升溫至900°C保溫1小