技术领域
本发明属于复合陶瓷材料领域，涉及一种氧化铝基纳米陶瓷材料及其制备方法。
背景技术：
氧化铝陶瓷目前分为高纯型与普通型两种。高纯型氧化铝陶瓷系含量在99．9％以
上的陶瓷材料，由于其烧结温度高达1650—1990℃，透射波长为1～6μm，一般制成熔融玻璃
以取代铂坩埚：利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管；在电子工业中可用作集成
电路基板与高频绝缘材料。普通型氧化铝陶瓷系按含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等
品种，有时Al2O3含量在80％或75％者也划为普通氧化铝陶瓷系列。其中99氧化铝瓷材料用
于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料，如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等；95氧化
铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件；85瓷中由于常掺入部分滑石，提高了电性能与机械强度，
可与钼、铌、钽等金属封接，有的用作电真空装置器件。通管与其他金属陶瓷材料进行改良，
可有效的改善氧化铝陶瓷材料的性能，具备优良抗压强度和拉伸强度的复合氧化铝陶瓷材
料有非常广的应用领域。
技术实现要素：
要解决的技术问题：氧化铝基陶瓷材料在金属陶瓷领域具有非常大的市场空间，
氧化铝基陶瓷需要具有理想的抗压强度和抗拉强度，才能满足氧化铝陶瓷材料的使用，本
发明的目的是提高氧化铝基陶瓷材料的抗压强度及其抗拉强度。
技术方案：针对以上的问题，本发明公开了一种氧化铝基纳米陶瓷材料，所述的氧
化铝基纳米陶瓷材料包括下述重量的材料：
氧化铝25-35份、
纳米氧化锆6-12份、
氧化铍3-6份、
硼化铌2-6份、
硼化钽2-6份、
氮化钽3-7份、
硅化镍3-6份、
硅化锰2-5份、
钴2-6份、
钨1-5份、
铁2-4份、
钼1-3份。
进一步的，所述的一种氧化铝基纳米陶瓷材料，包括下述重量的材料：
氧化铝28-33份、
纳米氧化锆8-10份、
氧化铍4-5份、
硼化铌3-5份、
硼化钽3-5份、
氮化钽4-6份、
硅化镍4-5份、
硅化锰3-4份、
钴3-5份、
钨2-4份、
铁3-4份、
钼2-3份。
一种氧化铝基纳米陶瓷材料的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：
（1）向高速混合机中按重量加入氧化铝25-35份、纳米氧化锆6-12份、氧化铍3-6份、硼
化铌2-6份、硼化钽2-6份、氮化钽3-7份、硅化镍3-6份、硅化锰2-5份、钴2-6份、钨1-5份、铁
2-4份、钼1-3份，将以上的材料在高速混合机中混合10-30min；
（2）将混合均匀后的材料再进行机械球磨，球磨机中球料比为25:1-45:1，球磨时间为
2-5h；
（3）再把球磨后的材料投入高温烧结炉中，热压炉内压力调节为75-95MPa，将高温烧结
炉按照50-70℃/min的升温速率升高至1050-1150℃烧结2-4h，缓慢降温后，制备得到氧化
铝基纳米陶瓷材料。
进一步的，所述的一种氧化铝基纳米陶瓷材料的制备方法，所述的步骤（2）中球磨
机中球料比为35:1。
进一步的，所述的一种氧化铝基纳米陶瓷材料的制备方法，所述的步骤（2）中球磨
时间为5h。
进一步的，所述的一种氧化铝基纳米陶瓷材料的制备方法，所述的步骤（3）中升温
速率为50-70℃/min。
进一步的，所述的一种氧化铝基纳米陶瓷材料的制备方法，所述的步骤（3）中升高
至1100℃烧结3h。
有益效果：本发明的氧化铝基纳米陶瓷材料有效地提高了陶瓷材料的抗拉强度和
抗压强度，制备得到的氧化铝基纳米陶瓷材料可用于刀具、球阀、轴承等行业中，提高制造
的产品的工艺强度，并且本发明的氧化铝基纳米陶瓷材料具有制备工艺简单、容易工业化
生产的特点。
具体实施方式
实施例1
（1）向高速混合机中按重量加入氧化铝35份、纳米氧化锆6份、氧化铍3份、硼化铌6份、
硼化钽2份、氮化钽7份、硅化镍3份、硅化锰5份、钴2份、钨5份、铁4份、钼1份，将以上的材料
在高速混合机中混合30min；
（2）将混合均匀后的材料再进行机械球磨，球磨机中球料比为45:1，球磨时间为2h；
（3）再把球磨后的材料投入高温烧结炉中，热压炉内压力调节为95MPa，将高温烧结炉
按照50℃/min的升温速率升高至1150℃烧结2h，缓慢降温后，制备得到氧化铝基纳米陶瓷
材料。
实施例1制备的氧化铝基纳米陶瓷材料的抗压强度为223MPa，拉伸强度为175MPa。
实施例2
（1）向高速混合机中按重量加入氧化铝25份、纳米氧化锆12份、氧化铍6份、硼化铌2份、
硼化钽6份、氮化钽3份、硅化镍6份、硅化锰2份、钴6份、钨1份、铁2份、钼3份，将以上的材料
在高速混合机中混合10min；
（2）将混合均匀后的材料再进行机械球磨，球磨机中球料比为25:1，球磨时间为5h；
（3）再把球磨后的材料投入高温烧结炉中，热压炉内压力调节为75MPa，将高温烧结炉
按照70℃/min的升温速率升高至1050℃烧结4h，缓慢降温后，制备得到氧化铝基纳米陶瓷
材料。
实施例2制备的氧化铝基纳米陶瓷材料的抗压强度为217MPa，拉伸强度为170MPa。
实施例3
（1）向高速混合机中按重量加入氧化铝28份、纳米氧化锆10份、氧化铍4份、硼化铌3份、
硼化钽5份、氮化钽6份、硅化镍4份、硅化锰3份、钴3份、钨2份、铁4份、钼2份，将以上的材料
在高速混合机中混合30min；
（2）将混合均匀后的材料再进行机械球磨，球磨机中球料比为45:1，球磨时间为2h；
（3）再把球磨后的材料投入高温烧结炉中，热压炉内压力调节为95MPa，将高温烧结炉
按照50℃/min的升温速率升高至1150℃烧结2h，缓慢降温后，制备得到氧化铝基纳米陶瓷
材料。
实施例3制备的氧化铝基纳米陶瓷材料的抗压强度为242MPa，拉伸强度为189MPa。
实施例4
（1）向高速混合机中按重量加入氧化铝33份、纳米氧化锆8份、氧化铍5份、硼化铌5份、
硼化钽3份、氮化钽4份、硅化镍5份、硅化锰4份、钴5份、钨4份、铁3份、钼3份，将以上的材料
在高速混合机中混合10min；
（2）将混合均匀后的材料再进行机械球磨，球磨机中球料比为25:1，球磨时间为5h；
（3）再把球磨后的材料投入高温烧结炉中，热压炉内压力调节为75MPa，将高温烧结炉
按照70℃/min的升温速率升高至1050℃烧结4h，缓慢降温后，制备得到氧化铝基纳米陶瓷
材料。
实施例4制备的氧化铝基纳米陶瓷材料的抗压强度为239MPa，拉伸强度为186MPa。
实施例5
（1）向高速混合机中按重量加入氧化铝30份、纳米氧化锆9份、氧化铍4份、硼化铌4份、
硼化钽4份、氮化钽5份、硅化镍4份、硅化锰3份、钴4份、钨3份、铁4份、钼2份，将以上的材料
在高速混合机中混合20min；
（2）将混合均匀后的材料再进行机械球磨，球磨机中球料比为35:1，球磨时间为4h；
（3）再把球磨后的材料投入高温烧结炉中，热压炉内压力调节为85MPa，将高温烧结炉
按照60℃/min的升温速率升高至1100℃烧结3h，缓慢降温后，制备得到氧化铝基纳米陶瓷
材料。
实施例5制备的氧化铝基纳米陶瓷材料的抗压强度为248MPa，拉伸强度为195MPa。
对比例1
（1）向高速混合机中按重量加入氧化铝35份、纳米氧化锆6份、氧化铍3份、硼化钽2份、
氮化钽7份、硅化镍3份、钴2份、铁4份、钼1份，将以上的材料在高速混合机中混合30min；
（2）将混合均匀后的材料再进行机械球磨，球磨机中球料比为45:1，球磨时间为2h；
（3）再把球磨后的材料投入高温烧结炉中，热压炉内压力调节为95MPa，将高温烧结炉
按照50℃/min的升温速率升高至1150℃烧结2h，缓慢降温后，制备得到氧化铝基纳米陶瓷
材料。
对比例1制备的氧化铝基纳米陶瓷材料的抗压强度为195MPa，拉伸强度为153MPa。
对比例2
（1）向高速混合机中按重量加入氧化铝35份、纳米氧化锆6份、氧化铍3份、硼化铌6份、
硼化钽2份、硅化锰5份、钴2份、钨5份、铁4份，将以上的材料在高速混合机中混合30min；
（2）将混合均匀后的材料再进行机械球磨，球磨机中球料比为45:1，球磨时间为2h；
（3）再把球磨后的材料投入高温烧结炉中，热压炉内压力调节为95MPa，将高温烧结炉
按照50℃/min的升温速率升高至1150℃烧结2h，缓慢降温后，制备得到氧化铝基纳米陶瓷
材料。
对比例2制备的氧化铝基纳米陶瓷材料的抗压强度为191MPa，拉伸强度为147MPa。