一种耐磨陶瓷管及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种陶瓷管及其制备方法，具体涉及一种耐磨陶瓷管及其制备方法，属于陶瓷加工技术领域。
【背景技术】
[0002]陶瓷材料是继金属材料，非金属高分子材料之后人们所关注的无机非金属材料中最重要的一种，因为它同时兼有金属和高分子材料两者的共同优点，此外在不断的改性过程中，已使它的易碎裂的性能有了很大的改善。
[0003]陶瓷一词(Ceramics)来源于古希腊Keramos—词，意为地球之神.传统的陶瓷材料含意很广，也比较复杂，它主要指铝、硅的氮化物，碳化物，玻璃及硅酸盐类。他们的主要特点是较硬，呈结晶状，但脆性较大。传统的陶瓷材料均来自于自然界，因此，用他们制成的材料无论从性能上还是质量上都比较难以控制。所以大量的这类材料只能被用在日用品上。如各类陶器、瓷器及其它生活用品。过长期的材料试验和基础研宄，人们发现造成传统陶瓷材料存在塑性变形能力差、易脆性破坏等大量缺陷的主要原因与其存在内在缺陷有关。
[0004]陶瓷的制备过程包括制粉、成型、烧结及机械加工的过程。为了达到陶瓷的透光性，必须具备以下条件:(I)致密度高；(2)晶界没有杂质及玻璃相，或晶界的光学性质与微晶体之间差别很小；(3)晶粒较小而且均匀，其中没有空隙；(4)晶体对入射光的选择吸收很小；(5)无光学各向异性，晶体的结构最好是立方晶系；(6)表面光洁度高。因此，对制备过程中的每一步，都必须精确调控，以制备出良好的耐磨陶瓷材料。
[0005]中国申请200810050023.8公开申请发明一种耐磨陶瓷管，该耐磨陶瓷管包括管道、插接头和承接口，插接头和承接口分别设在管道的两端，与管道为一体结构，插接头的外壁上设有至少一个的绕管壁一圈的凹槽，凹槽中设置有密封圈，承接口的内径大于插接头的外径，连接时一管道的插接头插入另一管道的承接口。但是其仅对陶瓷管的外观进行设计，并没有关于陶瓷材料的任何说明。
[0006]因此，本发明以氧化硅、氧化铝、氮化铝、氧化钇、碳化硅为原料，开发一种耐磨性好、气孔数量少和致密性好的耐磨陶瓷管，该专利在国内仍未见申请。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种耐磨陶瓷管，该陶瓷管耐磨性好、气孔数量少和致密性好，制备工艺简单，适于在工业上的大规模生产。
[0008]为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是:
一种耐磨陶瓷管，由下列重量份的组分组成:
氧化硅30-50份、氧化铝40~55份、氮化铝10~20份、氧化钇10-20份、碳化硅0.5-10
份；
氧化硅30-45份、氧化铝40~50份、氮化铝10~18份、氧化钇10-15份、碳化硅0.5-10 份；
氧化硅35-40份、氧化铝45~55份、氮化铝15~20份、氧化钇10-20份、碳化硅0.8-10
份；
氧化硅30-40份、氧化铝50~55份、氮化铝18~20份、氧化钇15-20份、碳化硅0.5-9份； 氧化硅36-48份、氧化铝44~50份、氮化铝15~20份、氧化钇15-20份、碳化硅1_10份； 氧化硅40-50份、氧化铝45~53份、氮化铝13~18份、氧化钇12-15份、碳化硅2_9份。
[0009]本发明的另外一个目的是提供一种耐磨陶瓷管制备方法，包括如下步骤:
(O原料称量:将配方中各组分粉料按比例称取待用；
(2)混合搅拌:将称量好的粉料放入搅拌器中搅拌10-12h;
(3)真空烘干:将搅拌好的料浆倒入干净的搪瓷托盘内，置于真空干燥箱中，用80°C加热10h，取出后将粉料收集待用；
(4)球磨过筛:将经过烘干的粉料和氧化铝研磨介质一并装入球磨罐中，用滚筒式球磨机球磨0.5-lh后，将粉料和研磨介质分离。球磨后粉料过80目筛，取筛下料待用；
(5)干压成型:取球磨过筛后的粉料10g，装入不锈钢模具中，用粉末压片机进行干压成型，压力40MPa，保压15s ；
(6)冷等静压成型:将干压成型后的试样用乳胶材料进行封装，用冷等静压机对干压后的圆片进行冷等静压成型，压力200MPa，保压60s;
(7)排塑:将冷等静压后的试样置于涂有h-BN的碳化硅承烧板上，用管式炉采用慢速升温进行脱蜡排塑，排塑温度为80(TC，保温时间为Ih;
(8)无压烧结:本方案的烧结模式为无压烧结。烧结过程采用流动氮气保护气氛(压力〈0.03Pa)o
[0010]本发明相对于现有技术的有益效果是:
该方法制备出来的耐磨陶瓷管耐磨性好、气孔数量少和致密性好，制备工艺简单，适于在工业上的大规模生产。
【具体实施方式】
[0011]下面通过实施例对本发明做进一步详细说明，这些实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。
[0012]实施例1
一种耐磨陶瓷管，由下列重量份的组分组成:
氧化硅30份、氧化铝40份、氮化铝20份、氧化钇20份、碳化硅4份；
其制备方法，包括以下步骤:
(O原料称量:将配方中各组分粉料按比例称取待用；
(2)混合搅拌:将称量好的粉料放入搅拌器中搅拌1h；
(3)真空烘干:将搅拌好的料浆倒入干净的搪瓷托盘内，置于真空干燥箱中，用80°C加热10h，取出后将粉料收集待用；
(4)球磨过筛:将经过烘干的粉料和氧化铝研磨介质一并装入球磨罐中，用滚筒式球磨机球磨0.5-lh后，将粉料和研磨介质分离。球磨后粉料过80目筛，取筛下料待用；
(5)干压成型:取球磨过筛后的粉料10g，装入不锈钢模具中，用粉末压片机进行干压成型，压力40MPa，保压15s ；
(6)冷等静压成型:将干压成型后的试样用乳胶材料进行封装，用冷等静压机对干压后的圆片进行冷等静压成型，压力200MPa，保压60s;
(7)排塑:将冷等静压后的试样置于涂有h-BN的碳化硅承烧板上，用管式炉采用慢速升温进行脱蜡排塑，排塑温度为80(TC，保温时间为Ih;
(8)无压烧结:本方案的烧结模式为无压烧结。烧结过程采用流动氮气保护气氛(压力〈0.03Pa)o
[0013]实施例2
一种耐磨陶瓷管，由下列重量份的组分组成:
氧化硅35份、氧化铝45份、氮化铝16份、氧化钇18份、碳化硅3份；
其制备方法，包括以下步骤:
(O原料称量:将配方中各组分粉料按比例称取待用；
(2)混合搅拌:将称量好的粉料放入搅拌器中搅拌Ilh;
(3)真空烘干:将搅拌好的料浆倒入干净的搪瓷托盘内，置于真空干燥箱中，用80°C加热10h，取出后将粉料收集待用；
(4)球磨过筛:将经过烘干的粉料和氧化铝研磨介质一并装入球磨罐中，用滚筒式球磨机球磨0.5-lh后，将粉料和研磨介质分离。球磨后粉料过80目筛，取筛下料待用；
(5)干压成型:取球磨过筛后的粉料10g，装入不锈钢模具中，用粉末压片机进行干压成型，压力40MPa，保压15s ；
(6)冷等静压成型:将干压成型后的试样用乳胶材料进行封装，用冷等静压机对干压后的圆片进行冷等静压成型，压力200MPa，保压60s;
(7)排塑:将冷等静压后的试样置于涂有h-BN的碳化硅承烧板上，用管式炉采用慢速升温进行脱蜡