一种耐高温陶瓷材料及其制备方法与流程

文档序号:14723901发布日期:2018-06-19 02:57阅读:277来源:国知局

本发明涉及陶瓷材料技术领域,具体涉及一种耐高温陶瓷材料及其制备方法。



背景技术:

陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。可用作结构材料、刀具材料,由于陶瓷还具有某些特殊的性能,又可作为功能材料。然而,现有的陶瓷在耐高温方面还存在不足,定程度上制约了陶瓷的发展。



技术实现要素:

针对上述现有状况,本发明的目的是提供一种耐高温陶瓷材料及其制备方法,所述的陶瓷材料具有很好的耐高温性能。

本发明采取的技术方案是:

一种耐高温陶瓷材料,由以下成分组成:25-40重量份石英砂、15-20重量份硅藻土、5-10重量份石膏、15-20重量份锂辉石、5-10重量份硅微粉、0.5-1重量份纳米碳化钨粉、0.5-1重量份纳米碳化硅粉、0.3-0.5重量份纳米氮化钛粉、0.3-0.5重量份聚丙烯酰胺。

相应地,本发明还提供了一种耐高温陶瓷材料的制备方法,包括如下步骤:将25-40重量份石英砂、15-20重量份硅藻土、5-10重量份石膏、15-20重量份锂辉石、5-10重量份硅微粉、0.5-1重量份纳米碳化钨粉、0.5-1重量份纳米碳化硅粉、0.3-0.5重量份纳米氮化钛粉、0.3-0.5重量份聚丙烯酰胺混合,注入行星球磨机中球磨处理12-15h,烘干后预压得预制胚料,最后置于高温烧结炉中烧结,得耐高温陶瓷材料。

优选地,所述的硅微粉粒径为500-600目。

优选地,所述的纳米碳化钨粉粒径为70-90nm。

优选地,所述的纳米碳化硅粉粒径为70-90nm。

优选地,所述的纳米氮化钛粉粒径为20-60nm。

优选地,所述的烧结温度为520-600℃,烧结时间为7-10h。

本发明的有益效果是:本发明以石英砂、硅藻土、石膏、15-20重量份锂辉石、硅微粉、纳米碳化钨粉、纳米碳化硅粉、纳米氮化钛粉、聚丙烯酰胺为原料,各成分相互作用、相互影响,制得的陶瓷材料具有很好的耐高温性能。

具体实施方式

为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制。

本发明实施例公开了一种耐高温陶瓷材料,由以下成分组成:25-40重量份石英砂、15-20重量份硅藻土、5-10重量份石膏、15-20重量份锂辉石、5-10重量份硅微粉、0.5-1重量份纳米碳化钨粉、0.5-1重量份纳米碳化硅粉、0.3-0.5重量份纳米氮化钛粉、0.3-0.5重量份聚丙烯酰胺。

本发明实施例还提供了一种耐高温陶瓷材料的制备方法,包括如下步骤:将25-40重量份石英砂、15-20重量份硅藻土、5-10重量份石膏、15-20重量份锂辉石、5-10重量份硅微粉、0.5-1重量份纳米碳化钨粉、0.5-1重量份纳米碳化硅粉、0.3-0.5重量份纳米氮化钛粉、0.3-0.5重量份聚丙烯酰胺混合,注入行星球磨机中球磨处理12-15h,烘干后预压得预制胚料,最后置于高温烧结炉中烧结,得耐高温陶瓷材料。

作为优选方案,所述的硅微粉粒径为500-600目、纳米碳化钨粉粒径为70-90nm、纳米碳化硅粉粒径为70-90nm、纳米氮化钛粉粒径为20-60nm、所述的烧结温度为520-600℃,烧结时间为7-10h。

从以上方案可以看出,本发明以石英砂、硅藻土、石膏、15-20重量份锂辉石、硅微粉、纳米碳化钨粉、纳米碳化硅粉、纳米氮化钛粉、聚丙烯酰胺为原料,各成分相互作用、相互影响,制得的陶瓷材料具有很好的耐高温性能。

实施例1

一种耐高温陶瓷材料的制备方法,包括如下步骤:将25重量份石英砂、15重量份硅藻土、5重量份石膏、15重量份锂辉石、5重量份硅微粉、0.5重量份纳米碳化钨粉、0.5重量份纳米碳化硅粉、0.3重量份纳米氮化钛粉、0.3重量份聚丙烯酰胺混合,注入行星球磨机中球磨处理12h,烘干后预压得预制胚料,最后置于高温烧结炉中烧结,烧结温度为520℃,烧结时间为7h,得耐高温陶瓷材料。

经检测,该实施例制备的陶瓷材料断裂韧性为1.83MPa/m1/2,耐高温达1225℃。

实施例2

一种耐高温陶瓷材料的制备方法,包括如下步骤:将32.5重量份石英砂、17.5重量份硅藻土、7.5重量份石膏、17.5重量份锂辉石、7.5重量份硅微粉、0.75重量份纳米碳化钨粉、0.75重量份纳米碳化硅粉、0.4重量份纳米氮化钛粉、0.4重量份聚丙烯酰胺混合,注入行星球磨机中球磨处理13.5h,烘干后预压得预制胚料,最后置于高温烧结炉中烧结,烧结温度为560℃,烧结时间为8.5h,得耐高温陶瓷材料。

经检测,该实施例制备的陶瓷材料断裂韧性为1.87MPa/m1/2,耐高温达1290℃。

实施例3

一种耐高温陶瓷材料的制备方法,包括如下步骤:将40重量份石英砂、20重量份硅藻土、10重量份石膏、20重量份锂辉石、10重量份硅微粉、1重量份纳米碳化钨粉、1重量份纳米碳化硅粉、0.5重量份纳米氮化钛粉、0.5重量份聚丙烯酰胺混合,注入行星球磨机中球磨处理15h,烘干后预压得预制胚料,最后置于高温烧结炉中烧结,烧结温度为600℃,烧结时间为10h,得耐高温陶瓷材料。

经检测,该实施例制备的陶瓷材料断裂韧性为1.82MPa/m1/2,耐高温达1250℃。

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