本发明涉及陶瓷材料技术领域,具体涉及一种高硬度特种陶瓷的制备方法。
背景技术:
特种陶瓷,又称精细陶瓷,按其应用功能分类,大体可分为高强度、耐高温和复合结构陶瓷及电工电子功能陶瓷两大类。在陶瓷坯料中加入特别配方的无机材料,经过1360度左右高温烧结成型,从而获得稳定可靠的防静电性能,成为一种新型特种陶瓷,通常具有一种或多种功能,如:电、磁、光、热、声、化学、生物等功能;以及耦合功能,如压电、热电、电光、声光、磁光等功能。
特种陶瓷不同的化学组成和组织结构决定了它不同的特殊性质和功能,如高强度、高硬度、高韧性、耐腐蚀、导电、绝缘、磁性、透光、半导体以及压电、光电、电光、声光、磁光等。由于性能特殊,这类陶瓷可作为工程结构材料和功能材料应用于机械、电子、化工、冶炼、能源、医学、激光、核反应、宇航等方面。一些经济发达国家,特别是日本、美国和西欧国家,为了加速新技术革命,为新型产业的发展奠定物质基础,投入大量人力、物力和财力研究开发特种陶瓷,因此特种陶瓷的发展十分迅速,在技术上也有很大突破。特种陶瓷在现代工业技术,特别是在高技术、新技术领域中的地位日趋重要。本世纪初特种陶瓷的国际市场规模预计将达到500亿美元,因此许多科学家预言:特种陶瓷在二十一世纪的科学技术发展中,必定会占据十分重要的地位。质地更加细腻、材质更加坚硬、表面更加耐磨等更加完善的特种陶瓷产品更加受到市场的青睐。
技术实现要素:
本发明的目的在于,提出一种硬度高,不易粉化,有极高的耐磨性的高硬度特种陶瓷的制备方法。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种高硬度特种陶瓷的制备方法,包括以下步骤:
a.将氮化铝、钾长石、锂辉石、铝矾土、石英、石蜡混合,球磨,过200目筛,加入0.6-0.8倍重量份的乙醇,送入球磨机中球磨20-24个小时,再加入氢氧化钠,继续球磨6-8个小时,得到球磨料;
b.将第a步得到的球磨料粉碎,在氮气氛围下,850-950℃下煅烧4-5个小时,取出粉碎,过300目筛,得到颗粒;
c.取45-55重量份的乙醇,加入聚乙二醇,搅拌至溶解,加入二氧化钛、油酸、二氧化锰,搅拌得到混合物料,将高岭土粉碎,边翻腾搅拌边喷入混合物料,加热至75-85℃,持续翻腾搅拌至乙醇完全蒸发,粉碎,过300目筛,得到颗粒;
d.将步骤b和步骤c得到的颗粒混合,球磨30-36个小时,经1900-2100℃熔制,成型,退火;再经850-950℃核化2-4小时,然后升温至1000-1100℃晶化处理10-12小时。
所述步骤a中氮化铝的重量份为40-50份,钾长石的重量份为14-18份,锂辉石的重量份为25-31份,铝矾土的重量份为6-10份,石英的重量份为35-45份,石蜡的重量份为6-8份,氢氧化钠的重量份为4-6份。
所述步骤c中聚乙二醇的重量份为3-5份,二氧化钛的重量份为6-8份,油酸的重量份为3-5份,二氧化锰的重量份为5-9份,高岭土的重量份为15-25份。
由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
本发明具有硬度高、不易粉化、有极高的耐磨性的优点,使特种陶瓷制品使用寿命更长,结构更加稳定,性能更加优越。
具体实施方式
实施例1
作为本发明的一种较佳实施例,本实施例公开了一种高硬度特种陶瓷的制备方法,包括以下重量份的成分:
a.将氮化铝、钾长石、锂辉石、铝矾土、石英、石蜡混合,球磨,过200目筛,加入0.6倍重量份的乙醇,送入球磨机中球磨20个小时,再加入氢氧化钠,继续球磨6个小时,得到球磨料;
b.将第a步得到的球磨料粉碎,在氮气氛围下,850℃下煅烧4个小时,取出粉碎,过300目筛,得到颗粒;
c.取45重量份的乙醇,加入聚乙二醇,搅拌至溶解,加入二氧化钛、油酸、二氧化锰,搅拌得到混合物料,将高岭土粉碎,边翻腾搅拌边喷入混合物料,加热至75℃,持续翻腾搅拌至乙醇完全蒸发,粉碎,过300目筛,得到颗粒;
d.将步骤b和步骤c得到的颗粒混合,球磨30个小时,经1900℃熔制,成型,退火;再经850℃核化2小时,然后升温至1000℃晶化处理10小时。
实施例2
作为本发明的一种较佳实施例,本实施例公开了一种高硬度特种陶瓷的制备方法,包括以下重量份的成分:
a.将氮化铝、钾长石、锂辉石、铝矾土、石英、石蜡混合,球磨,过200目筛,加入0.7倍重量份的乙醇,送入球磨机中球磨22个小时,再加入氢氧化钠,继续球磨7个小时,得到球磨料;
b.将第a步得到的球磨料粉碎,在氮气氛围下,900℃下煅烧4个小时,取出粉碎,过300目筛,得到颗粒;
c.取50重量份的乙醇,加入聚乙二醇,搅拌至溶解,加入二氧化钛、油酸、二氧化锰,搅拌得到混合物料,将高岭土粉碎,边翻腾搅拌边喷入混合物料,加热至80℃,持续翻腾搅拌至乙醇完全蒸发,粉碎,过300目筛,得到颗粒;
d.将步骤b和步骤c得到的颗粒混合,球磨33个小时,经2000℃熔制,成型,退火;再经900℃核化3小时,然后升温至1050℃晶化处理11小时。
实施例3
作为本发明的一种较佳实施例,本实施例公开了一种高硬度特种陶瓷的制备方法,包括以下重量份的成分:
a.将氮化铝、钾长石、锂辉石、铝矾土、石英、石蜡混合,球磨,过200目筛,加入0.8倍重量份的乙醇,送入球磨机中球磨24个小时,再加入氢氧化钠,继续球磨8个小时,得到球磨料;
b.将第a步得到的球磨料粉碎,在氮气氛围下,950℃下煅烧5个小时,取出粉碎,过300目筛,得到颗粒;
c.取55重量份的乙醇,加入聚乙二醇,搅拌至溶解,加入二氧化钛、油酸、二氧化锰,搅拌得到混合物料,将高岭土粉碎,边翻腾搅拌边喷入混合物料,加热至85℃,持续翻腾搅拌至乙醇完全蒸发,粉碎,过300目筛,得到颗粒;
d.将步骤b和步骤c得到的颗粒混合,球磨36个小时,经2100℃熔制,成型,退火;再经950℃核化4小时,然后升温至1100℃晶化处理12小时。
实施例4
作为本发明的一种较佳实施例,本实施例公开了一种高硬度特种陶瓷的制备方法,包括以下重量份的成分:
a.将氮化铝、钾长石、锂辉石、铝矾土、石英、石蜡混合,球磨,过200目筛,加入0.6倍重量份的乙醇,送入球磨机中球磨20个小时,再加入氢氧化钠,继续球磨6个小时,得到球磨料;
b.将第a步得到的球磨料粉碎,在氮气氛围下,850℃下煅烧4个小时,取出粉碎,过300目筛,得到颗粒;
c.取45重量份的乙醇,加入聚乙二醇,搅拌至溶解,加入二氧化钛、油酸、二氧化锰,搅拌得到混合物料,将高岭土粉碎,边翻腾搅拌边喷入混合物料,加热至75℃,持续翻腾搅拌至乙醇完全蒸发,粉碎,过300目筛,得到颗粒;
d.将步骤b和步骤c得到的颗粒混合,球磨30个小时,经1900℃熔制,成型,退火;再经850℃核化2小时,然后升温至1000℃晶化处理10小时。
所述步骤a中氮化铝的重量份为40份,钾长石的重量份为14份,锂辉石的重量份为25份,铝矾土的重量份为6份,石英的重量份为35份,石蜡的重量份为6份,氢氧化钠的重量份为4份。
所述步骤c中聚乙二醇的重量份为3份,二氧化钛的重量份为6份,油酸的重量份为3份,二氧化锰的重量份为5份,高岭土的重量份为15份。
实施例5
作为本发明的一种较佳实施例,本实施例公开了一种高硬度特种陶瓷的制备方法,包括以下重量份的成分:
a.将氮化铝、钾长石、锂辉石、铝矾土、石英、石蜡混合,球磨,过200目筛,加入0.7倍重量份的乙醇,送入球磨机中球磨22个小时,再加入氢氧化钠,继续球磨7个小时,得到球磨料;
b.将第a步得到的球磨料粉碎,在氮气氛围下,900℃下煅烧4个小时,取出粉碎,过300目筛,得到颗粒;
c.取50重量份的乙醇,加入聚乙二醇,搅拌至溶解,加入二氧化钛、油酸、二氧化锰,搅拌得到混合物料,将高岭土粉碎,边翻腾搅拌边喷入混合物料,加热至80℃,持续翻腾搅拌至乙醇完全蒸发,粉碎,过300目筛,得到颗粒;
d.将步骤b和步骤c得到的颗粒混合,球磨33个小时,经2000℃熔制,成型,退火;再经900℃核化3小时,然后升温至1050℃晶化处理11小时。
所述步骤a中氮化铝的重量份为45份,钾长石的重量份为16份,锂辉石的重量份为28份,铝矾土的重量份为8份,石英的重量份为40份,石蜡的重量份为7份,氢氧化钠的重量份为5份。
所述步骤c中聚乙二醇的重量份为4份,二氧化钛的重量份为7份,油酸的重量份为4份,二氧化锰的重量份为7份,高岭土的重量份为20份。
实施例6
作为本发明的一种较佳实施例,本实施例公开了一种高硬度特种陶瓷的制备方法,包括以下重量份的成分:
a.将氮化铝、钾长石、锂辉石、铝矾土、石英、石蜡混合,球磨,过200目筛,加入0.8倍重量份的乙醇,送入球磨机中球磨24个小时,再加入氢氧化钠,继续球磨8个小时,得到球磨料;
b.将第a步得到的球磨料粉碎,在氮气氛围下,950℃下煅烧5个小时,取出粉碎,过300目筛,得到颗粒;
c.取55重量份的乙醇,加入聚乙二醇,搅拌至溶解,加入二氧化钛、油酸、二氧化锰,搅拌得到混合物料,将高岭土粉碎,边翻腾搅拌边喷入混合物料,加热至85℃,持续翻腾搅拌至乙醇完全蒸发,粉碎,过300目筛,得到颗粒;
d.将步骤b和步骤c得到的颗粒混合,球磨36个小时,经2100℃熔制,成型,退火;再经950℃核化4小时,然后升温至1100℃晶化处理12小时。
所述步骤a中氮化铝的重量份为50份,钾长石的重量份为18份,锂辉石的重量份为31份,铝矾土的重量份为10份,石英的重量份为45份,石蜡的重量份为8份,氢氧化钠的重量份为6份。
所述步骤c中聚乙二醇的重量份为5份,二氧化钛的重量份为8份,油酸的重量份为5份,二氧化锰的重量份为9份,高岭土的重量份为25份。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请技术方案构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。