专利名称：高强度、高耐磨锆铝硅复合自释釉陶瓷材料及制造方法
技术领域：
本发明涉及一种高强度、高耐磨锆铝硅复合自释釉陶瓷材料及制造方法，
背景技术：
传统氧化铝(刚玉)结构陶瓷材料，它具有原材料广泛且便宜，技术设备要求低，因而
广泛使用，氧化铝结构陶瓷烧成温度较高， 一般达到160(TC以上，能耗严重；同时，由于氧 化铝陶瓷的断裂韧性较低，因此其抗弯强度和耐磨性能较差；故对一些要求耐磨度和机械强 度较高的领域，如石油钻井用陶瓷缸套，就不能以氧化铝陶瓷材料制备。氧化锆陶瓷的机构 强度和断裂韧性都很高，但成本非常高。同时氧化锆陶瓷容易产生低温老化，故很难大规模 推广。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种高强度、高耐磨锆铝硅复合自释釉陶瓷材料 及制造方法
技术领域：
本发明的技术解决方案是根据背景技术存在的缺点和不足，以煅烧氧化铝和硅酸锆为原 料，加入组合矿化剂，调整烧成温度及基体原料比例，可以一次性生产出表面有釉的高强度 、高耐磨、高抗热震性自释釉锆铝硅复合材料。其力学性能，特别是高强度、高耐磨性能能 比氧化铝陶瓷提高数倍，而成本却降低。它是以煅烧氧化铝和硅酸锆为基体原料，加入氧化 钇、氧化铈、氧化镁、碳酸钙和氧化钛为矿化剂，采用常规原位反应法来制备高性能复合 材料。改性增强增韧，在成型工艺上采用等静压成型技术，使材料具有均匀性和致密性，在 烧结工艺中常采用常规高温抽屉窑一次烧成，温度均匀，且成本低。
具体方案如下高强度、高耐磨锆铝硅复合自释釉陶瓷的制备方法，它包括基体原料、 矿化剂，，其特征在于所述的基体原料为煅烧氧化铝和硅酸锆，所述的矿化剂为氧化钇、氧 化铈、氧化镁、碳酸钙和氧化钛，按以下原料的重量配比配料和步骤完成
所述的各原料的重量配比为
煅烧氧化铝20-58%，硅酸锆40-75%，氧化钇1-5%，氧化铈O. 5-2%，氧化镁O. 5-3%，碳酸 l丐O. 5-3%，氧化钛O. 5-3%。
各组份百分含量之和为100%计；所述的各步骤为(1)、采用常规的湿法球磨，将上述重量配比的原料投入球磨机内 ，然后加水，再添加浓度为5%的聚乙烯醇0. 6-0.8%，料球水按l :3-5:0. 7重量配比，球 磨20-40小时得到浆料，其聚乙稀醇为粘结剂；
2) 料浆常规工艺进行喷雾干燥或烘干粉碎得到干粉料，其进口温度为400-42CTC，出口 温度为90-ll(TC，泵压为1-1.5kg/cm2 ;
3) 粉料采用常规等静压或干压成型得生坯.，成型压力为150-200MPa，保压时间为 10-20秒，生坯烘干5小时；
4) 、采用常规高温一次烧成工艺，即用液化气高温抽屉窑在还原气氛下烧结，烧成温度 为1400-160(TC，保温2-3小时，得到高强度、高耐磨锆铝硅复合自释釉陶瓷材料。
通过上述方法制备的生产出表面有釉的高强度、高耐磨、高抗热震性自释釉锆铝硅复合 材料。它与氧化铝陶瓷材料相比它具有高强度、高韧性、高耐磨性能，生产工艺简单，烧成 温度大幅度下降，达到节能降耗的目的。
具体实施例方式
配方实例
例l、煅烧氧化铝43%，硅酸锆52%，氧化钇2%，氧化铈O. 5%，氧化镁O. 7%，碳酸钙O. 8%，
氧化钛1%。
例2、煅烧氧化铝49%，硅酸锆45.8%，氧化钇2. 1%，氧化铈O. 5%，氧化镁O. 8%，碳酸钙 0.9%，氧化钛0.9%。
权利要求
1.高强度、高耐磨锆铝硅复合自释釉陶瓷的制备方法，它包括基体原料、矿化剂，其特征在于所述的基体原料为煅烧氧化铝和硅酸锆，所述的矿化剂为氧化钇、氧化铈、氧化镁、碳酸钙和氧化钛，按以下原料的重量配比配料和步骤完成所述的各原料的重量配比为煅烧氧化铝20-58％，硅酸锆40-75％，氧化钇1-5％，氧化铈0.5-2％，氧化镁0.5-3％，碳酸钙0.5-3％，氧化钛0.5-3％.各组份百分含量之和为100％计；所述的各步骤为(1)、采用常规的湿法球磨，将上述重量配比的原料投入球磨机内，然后加水，再添加浓度为5％的聚乙烯醇0.6-0.8％，料∶球∶水按1∶3-5∶0.7重量配比，球磨20-40小时得到浆料，其聚乙稀醇为粘结剂；2)料浆常规工艺进行喷雾干燥或烘干粉碎得到干粉料，其进口温度为400-420℃，出口温度为90-110℃，泵压为1-1.5kg/cm2；3)粉料采用常规等静压或干压成型得到生坯.，成型压力为150-200MPa，保压时间为10-20秒，生坯烘干5小时；4)、采用常规高温一次烧成工艺，即用液化气高温抽屉窑在还原气氛下烧结，烧成温度为1400-1600℃，保温2-3小时，得到高强度、高耐磨锆铝硅复合自释釉陶瓷材料。
2. 由权利要求l所述的方法制备的一种高强度、高耐磨锆铝硅复合自 释釉陶瓷材料。
全文摘要
本发明涉及一种高强度、高耐磨锆铝硅复合自释釉陶瓷材料及制造方法。特征是按以下原料配料和步骤完成，原料为煅烧氧化铝、硅酸锆、氧化钇、氧化铈、氧化镁、碳酸钙和氧化钛。步骤是将上述原料投入球磨机内，加水，再添加浓度为5％的聚乙烯醇进行湿法球磨得到浆料；再将料浆进行喷雾干燥得到干粉料；将粉料采用等静压成型得到生坯；采用高温抽屉窑在还原气氛下一次烧成得到高强度、高耐磨锆铝硅复合自释釉陶瓷材料。本发明与氧化铝陶瓷材料相比它具有高强度、高韧性、高耐磨性能，生产工艺简单，烧成温度大幅度下降，达到节能降耗的目的。
文档编号C04B35/10GK101671179SQ20091030829
公开日2010年3月17日 申请日期2009年10月15日 优先权日2009年10月15日
发明者曾日伦, 李忠权, 潘俊明 申请人:湖南泰鑫瓷业有限公司