200°C恒温下进行二次冷却30min，试样随炉冷却至室温即可得到高硬度氮化硼陶瓷。
[0023]本实施例得到的氮化硼陶瓷其性能为:硬度(HV):2700 ;抗压强度(MPa):4600 ;抗弯强度(MPa):560。
[0024]实施例3
一种高硬度氮化硼陶瓷，由下列重量份的原料制成:氮化硼85、氧化铝1、高岭土粉2、氧化锆粉0.6、氧化钙粉1.5、二氧化钛粉2、碳黑粉3、三氧化二锑粉1.5、碳纤维0.6、表面活性剂0.05、聚乙烯0.5、无水乙醇20、甘油2、去离子水65。
[0025]其中，所述碳纤维的长度为5 _，所述表面活性剂为聚山梨酯、二辛基琥珀酸磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠。
[0026]制备上述高硬度氮化硼陶瓷的方法，包括以下具体步骤:
(1)将氮化硼、氧化铝、高岭土粉、氧化锆粉、氧化钙粉、二氧化钛粉、碳黑粉、三氧化二锑粉、去离子水混合加到配备有高纯度氧化铝磨球的球磨罐中球磨80 min，再加入聚乙烯、无水乙醇、甘油，以350 rpm的转速进行混合50 min ；
(2)加入碳纤维、表面活性剂，转速降低至110rpm，继续球磨50 min，将混合均匀的浆料在室温下抽气缓慢加到金属模具中，然后置于恒温箱中于720°C下保温40分钟后脱模，在室温下自然干燥至恒重；
(3)将步骤(2)得到的氮化硼陶瓷素坯置入反应烧结炉中，将烧结炉抽真空，升温至1660°C，恒温保持120-180 min，试样随炉冷却至500°C ；
(4)将试样移至热风炉中在200°C恒温下进行二次冷却30min，试样随炉冷却至室温即可得到高硬度氮化硼陶瓷。
[0027]本实施例得到的氮化硼陶瓷其性能为:硬度(HV):2650 ;抗压强度(MPa):4650 ;抗弯强度(MPa):565。
[0028]实施例4
一种高硬度氮化硼陶瓷，由下列重量份的原料制成:氮化硼105、氧化铝3、高岭土粉5、氧化锆粉1.8、氧化钙粉3、二氧化钛粉4、碳黑粉4、三氧化二锑粉2.5、碳纤维2.8、表面活性剂0.25、聚乙烯2、无水乙醇28、甘油2、去离子水70。
[0029]其中，所述碳纤维的长度为4 mm，所述表面活性剂为单硬脂酸甘油酯、聚山梨酯、
二辛基琥珀酸磺酸钠、十二烷基磺酸钠。
[0030]制备上述高硬度氮化硼陶瓷的方法，包括以下具体步骤:
(1)将氮化硼、氧化铝、高岭土粉、氧化锆粉、氧化钙粉、二氧化钛粉、碳黑粉、三氧化二锑粉、去离子水混合加到配备有高纯度氧化铝磨球的球磨罐中球磨70 min，再加入聚乙烯、无水乙醇、甘油，以380 rpm的转速进行混合45 min ；
(2)加入碳纤维、表面活性剂，转速降低至120rpm，继续球磨60 min，将混合均匀的浆料在室温下抽气缓慢加到金属模具中，然后置于恒温箱中于720°C下保温40分钟后脱模，在室温下自然干燥至恒重；
(3)将步骤(2)得到的氮化硼陶瓷素坯置入反应烧结炉中，将烧结炉抽真空，升温至1680°C，恒温保持120-180 min，试样随炉冷却至500°C ；
(4)将试样移至热风炉中在200°C恒温下进行二次冷却30min，试样随炉冷却至室温即可得到高硬度氮化硼陶瓷。
[0031]本实施例得到的氮化硼陶瓷其性能为:硬度(HV):2550 ;抗压强度(MPa):4700 ；抗弯强度(MPa):545。
[0032]通过上述实施例可以看到，采用本发明制作的氮化硼陶瓷强度明显加大。
[0033]本文中应用了具体个例对发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1.一种高硬度氮化硼陶瓷，其特征在于，由下列重量份的原料制成:氮化硼85-115 ；氧化铝1-6 ；高岭土粉2-7 ;氧化锆粉0.6-2 ;氧化钙粉1.5-4 ;二氧化钛粉2-6 ；碳黑粉1.5-4 ;三氧化二锑粉1.5-3.5 ;碳纤维0.6-3 ；表面活性剂0.05-0.3 ；聚乙烯0.5-3 ；无水乙醇20-30 ；甘油2-5 ;去尚子水65-75。2.根据权利要求1所述的高硬度氮化硼陶瓷，其特征在于，由下列重量份的原料制成:氮化硼90-105 ；氧化铝2-4 ；高岭土粉4-6 ;氧化锆粉1-1.5 ;氧化1丐粉2_3 ；二氧化钛粉3-5 ；碳黑粉2-3 ;三氧化二锑粉2.5-3 ;碳纤维1.6-2.5 ；表面活性剂0.05-0.2 ；聚乙烯1.5-2 ；无水乙醇26-28 ；甘油3-5 ;去离子水68-70。3.根据权利要求2所述的高硬度氮化硼陶瓷，其特征在于，由下列重量份的原料制成:氮化硼100;氧化招3 ；高岭土粉4.5 ;氧化锆粉1.2 ;氧化钙粉2.8 ；二氧化钛粉4.4 ;碳黑粉2.5 ;三氧化二锑粉2.9 ; 碳纤维2.1 ; 表面活性剂0.15 ； 聚乙烯1.7 ； 无水乙醇26 ; 甘油4.6 ； 去离子水68。4.根据权利要求1-3任一项所述的高硬度氮化硼陶瓷，其特征在于，所述碳纤维的长度为4-8 _，所述表面活性剂为单硬脂酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯、二辛基琥珀酸磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种。5.一种高硬度氮化硼陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤: (1)将氮化硼、氧化铝、高岭土粉、碳黑粉、氧化锆粉、氧化钙粉、二氧化钛粉、三氧化二锑粉、去离子水混合加到球磨罐中球磨60-90 min，再加入聚乙烯、无水乙醇、甘油，以350-450 rpm的转速进行混合40-60 min ； (2)加入碳纤维、表面活性剂，转速降低至150-250rpm,继续球磨40-60 min,将混合均匀的浆料在室温下抽气缓慢加到金属模具中，然后置于恒温箱中于700-750°C下保温30-50分钟后脱模，在室温下自然干燥至恒重； (3)将步骤(2)得到的氮化硼陶瓷素坯置入反应烧结炉中，将烧结炉抽真空，升温至1650-1680°C，恒温保持120-180 min，试样随炉冷却至500°C ； (4)将试样移至热风炉中在200°C恒温下进行二次冷却30min，试样随炉冷却至室温即可得到高硬度氮化硼陶瓷。6.根据权利要求5所述的高硬度氮化硼陶瓷的制备方法，其特征在于，所述球磨罐配备有高纯度氧化铝磨球。7.根据权利要求5所述的高硬度氮化硼陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述升温速率为30-40°C /min。
【专利摘要】本发明公开了一种高硬度氮化硼陶瓷及其制备方法，其特征在于，由下列重量份的原料制成:氮化硼85-115、氧化铝1-6、高岭土粉2-7、氧化锆粉0.6-2、氧化钙粉1.5-4、二氧化钛粉2-6、三氧化二锑粉1.5-3.5、碳纤维0.6-3、表面活性剂0.05-0.3、聚乙烯0.5-3、无水乙醇20-30、甘油2-5、去离子水65-75。本发明的氮化硼陶瓷强度明显提高，且本发明工艺简单合理，原料来源方便。
【IPC分类】C04B35/78, C04B35/583, C04B35/622
【公开号】CN105174968
【申请号】
【发明人】徐 明
【申请人】徐 明
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月23日