一种热喷涂用耐冲击陶瓷及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种耐高温陶瓷，具体的说是一种热喷涂用耐冲击陶瓷及其制备方法，属于热喷涂技术领域。
【背景技术】
[0002]航天航空，核工业，新能源，国防军工等领域急需大量的新材料，特种陶瓷由于具有优良的耐热性能，介电性能，耐磨性能，隔热性能，压电性能，透光性能受到各国的广泛重视。耐热陶瓷就是其中的一个重要分支。传统的耐热陶瓷一般耐热温度低，且烧结工艺复杂，成本高。因此迫切需要对其进行改进，降低成本，让其使用范围更广，实用性变强。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是，提出一种热喷涂用耐冲击陶瓷及其制备方法，以改善传统热喷涂耐热陶瓷的性能，提高其耐热温度，降低制作成本。
[0004]本发明解决以上技术问题的技术方案:提供一种热喷涂用耐冲击陶瓷，其原料组成按重量份包括:三氧化二铝28-32份、碳化钛15-20份、二氧化硅10-16份、四盐基铬酸锌26-30份、磷酸锆3-5份、氮化硼6-8份、二氧化锰4_6份、碳纤维2_4份、三乙醇胺4_6份、高岭土 2-4份、硅溶胶1-5份、甲酸钙7-9份、正硅酸乙酯1-2份、木质素磺酸钠1_2份、石蜡3-5份、稀土复合粉体1-3份以及去离子水适量；
所述稀土复合粉体按重量百分比包含以下成分:Pr: 11-13%，Sc: 13-18%，Gd:5_9%，Sm:9-12%，Eu:8-14%，余量为La，以上各组分之和为100%。
[0005]本发明的进一步限定技术方案，前述的热喷涂用耐冲击陶瓷，其原料组成按重量份包括:三氧化二铝28份、碳化钛15份、二氧化硅10份、四盐基铬酸锌26份、磷酸锆3份、氮化硼6份、二氧化锰4份、碳纤维2份、三乙醇胺4份、高岭土 2份、硅溶胶I份、甲酸钙7份、正硅酸乙酯I份、木质素磺酸钠I份、石蜡3份、稀土复合粉体I份以及去离子水适量；
所述稀土复合粉体按重量百分比包含以下成分:Pr:11%, Sc:13%, Gd:5%，Sm:9%，Eu:8%，余量为La，以上各组分之和为100%。
[0006]前述的热喷涂用耐冲击陶瓷，其原料组成按重量份包括:三氧化二铝30份、碳化钛17份、二氧化硅14份、四盐基铬酸锌27份、磷酸锆4份、氮化硼7份、二氧化锰5份、碳纤维3份、三乙醇胺5份、高岭土 3份、硅溶胶3份、甲酸钙8份、正硅酸乙酯2份、木质素磺酸钠I份、石蜡4份、稀土复合粉体2份以及去离子水适量；
所述稀土复合粉体按重量百分比包含以下成分:Pr:12%, Sc:16%, Gd:7%，Sm:10%，Eu:11%，余量为La，以上各组分之和为100%。
[0007]前述的热喷涂用耐冲击陶瓷，其原料组成按重量份包括:三氧化二铝32份、碳化钛20份、二氧化硅16份、四盐基铬酸锌30份、磷酸锆5份、氮化硼8份、二氧化锰6份、碳纤维4份、三乙醇胺6份、高岭土 4份、硅溶胶5份、甲酸钙9份、正硅酸乙酯2份、木质素磺酸钠2份、石蜡5份、稀土复合粉体3份以及去离子水适量； 所述稀土复合粉体按重量百分比包含以下成分:Pr:13%, Sc:18%, Gd:9%，Sm:12%，Eu:14%，余量为La，以上各组分之和为100%。
[0008]一种热喷涂用耐冲击陶瓷的制备方法，包括以下步骤:
(1)将三氧化二铝、碳化钛、二氧化硅、碳纤维、四盐基铬酸锌、二氧化锰、磷酸锆以及氮化硼混合，球磨，过180目筛，加入0.5-0.7倍重量份的三乙醇胺，送入球磨机中球磨15-25小时，加入正硅酸乙酯、木质素磺酸钠、高岭土，继续球磨2-3小时，最后加入过200目筛的稀土复合粉搅拌35-50分钟，得到球磨料；
(2)将第(I)步得到的球磨料粉碎，在氮气保护下，820-850°C下煅烧3_4小时，取出粉碎，过300目筛，得到颗粒；
(3)取30-40重量份的乙醇，加入甲酸钙、硅溶胶以及石蜡，搅拌得到混合物料，将瓷土边翻腾搅拌边喷入混合物料，加热至80-90°C，持续翻腾搅拌至乙醇完全蒸发，粉碎，过200目筛，得到颗粒；
(4)将第(2)步和第(3)步得到的颗粒与其他剩余成分混合，按料:球:水=1:3:1，球磨15-25小时，分离出物料，在700-800°C下预烧1.5-2个小时，再在1380_1450°C下煅烧4_5个小时，即得。
[0009]本发明的有益效果:本发明的陶瓷质地细腻、坚硬，具有极高的硬度和耐磨性，通过添加碳纤维，增加了陶瓷的韧性和耐磨性，通过添加磷酸锆，能够增加陶瓷的耐热性和耐磨性；用该陶瓷制作的涂层抗裂性好，寿命长；通过在本发明的组分中增加稀土复合粉，能够增加陶瓷的表面光滑性、耐磨性和耐热性。
【具体实施方式】
[0010]实施例1
本实施例为一种热喷涂用耐冲击陶瓷，其原料组成按重量份包括:三氧化二铝28份、碳化钛15份、二氧化硅10份、四盐基铬酸锌26份、磷酸锆3份、氮化硼6份、二氧化锰4份、碳纤维2份、三乙醇胺4份、高岭土 2份、硅溶胶I份、甲酸钙7份、正硅酸乙酯I份、木质素磺酸钠I份、石蜡3份、稀土复合粉体I份以及去离子水适量；
所述稀土复合粉体按重量百分比包含以下成分:Pr:11%, Sc:13%, Gd:5%，Sm:9%，Eu:8%，余量为La，以上各组分之和为100%。
[0011]本实施例提供一种热喷涂用耐冲击陶瓷的制备方法，包括以下步骤:
(1)将三氧化二铝、碳化钛、二氧化硅、碳纤维、四盐基铬酸锌、二氧化锰、磷酸锆以及氮化硼混合，球磨，过180目筛，加入0.7倍重量份的三乙醇胺，送入球磨机中球磨25小时，加入正硅酸乙酯、木质素磺酸钠、高岭土，继续球磨3小时，最后加入过200目筛的稀土复合粉搅拌50分钟，得到球磨料；
(2)将第(I)步得到的球磨料粉碎，在氮气保护下，850°C下煅烧3小时，取出粉碎，过300目筛，得到颗粒；
(3)取40重量份的乙醇，加入甲酸钙、硅溶胶以及石蜡，搅拌得到混合物料，将瓷土边翻腾搅拌边喷入混合物料，加热至90°C，持续翻腾搅拌至乙醇完全蒸发，粉碎，过200目筛，得到颗粒；
(4)将第(2)步和第(3)步得到的颗粒与其他剩余成分混合，按料:球:水=1:3:1，球磨25小时，分离出物料，在800°C下预烧1.5个小时，再在13800°C下煅烧5个小时，即得。
[0012]实施例2
本实施例提供一种热喷涂用耐冲击陶瓷，其原料组成按重量份包括:三氧化二铝30份、碳化钛17份、二氧化硅14份、四盐基铬酸锌27份、磷酸锆4份、氮化硼7份、二氧化锰5份、碳纤维3份、三乙醇胺5份、高岭土 3份、硅溶胶3份、甲酸钙8份、正硅酸乙酯2份、木质素磺酸钠I份、石蜡4份、稀土复合粉体2份以及去离子水适量；
所述稀土复合粉体按重量百分比包含以下成分:Pr:12%, Sc:16%, Gd:7%，Sm:10%，Eu:11%，余量为La，以上各组分之和为100%。
[0013]本实施例提供一种热喷涂用耐冲击陶瓷的制备方法，包括以下步骤:
(1)将三氧化二铝、碳化钛、二氧化硅、碳纤维、四盐基铬酸锌、二氧化锰、磷酸锆以及氮化硼混合，球磨，过180目筛，加入0.5倍重量份的三乙醇胺，送入球磨机中球磨15