一种陶瓷复合材料加工制备方法技术

本发明专利技术公开了一种陶瓷复合材料加工制备方法，所述陶瓷含有氧化铝和具有钙钦矿结构的锶的氧化物，锶的氧化物含有Sr

Process for preparing ceramic composite material

The invention discloses a method for processing and processing ceramic composite materials, wherein the ceramic contains an alumina and an oxide of strontium with a calcium carbide structure, and an oxide of strontium containing Sr

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷复合材料加工制备方法
本专利技术涉及陶瓷制备方法，具体是一种陶瓷复合材料加工制备方法。
技术介绍
氧化铝陶瓷由于具有常规陶瓷耐腐蚀性好的特点，因此在结构件方面有着广泛应用，而且其具有密度小(相比氧化错)以及烧结收缩幅度小等优点，因此在成本解决方面也有着巨大优势。但由于其韧性差(只有2-3MPa.m1/2)，因此在做成大面积外观件时，有着不耐摔的缺点，而且其本来颜色为白色，太过于单一，因此若要应用在外观件上，就必须同时满足黑度和抗摔的要求。现有增韧技术里，最常用的就是氧化错增韧氧化铝的方案，通过氧化铝基体加入大量的具有高韧性的氧化错来提升其韧性，使其韧性可达到5-6MPa.m1/2之间。现有发黑技术中，最常用的就是在基体中加入一些氧化物，比如二氧化锰或者氧化钻等，但是这些氧化物在1000摄氏度左右就开始极大地挥发，当烧结温度达到1400摄氏度的时候，样品的颜色己变成了棕色，因此，制得陶瓷的实用性太低。因此，现在急需一种能够同时提高氧化铝陶瓷韧性和黑度的制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种陶瓷复合材料加工制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种陶瓷复合材料加工制备方法，所述陶瓷含有氧化铝和具有钙钦矿结构的锶的氧化物，锶的氧化物含有SraAbOc和SrXEYOz，其中，A为钽或铌，E为钴、铁和锰中的一种，a值为1.5-2.5，b值为1.5-2.5，c值为6.5-7.5，X值为0.9-1.1，Y值为0.9-1.1，Z值为2.7-3.3；所述陶瓷韧性为6-8MPa.m1/2，抗摔次数为10-15次；所述陶瓷红绿值为0.06-0.07，蓝黄值为0.032-0.02，陶瓷表面反射光强度L为43-44；所述陶瓷制备方法包括以下步骤：1）将含有基体材料、添加剂、增韧剂、黑色染色剂的陶瓷原料与烧结助剂在有机溶剂中混合均匀，然后加入粘结剂混合均匀，得到混合浆料A；其中，基体材料为氧化铝，添加剂含有碳酸锶，增韧剂为五氧化二担和/或五氧化二铌，黑色染色剂为碳酸钻和碳酸铁的混合物和/或碳酸锰，分散剂为羟丙甲纤维素；所述混合浆料A中，其重量配比为：添加剂为1-4份，增韧剂为0.2-3份，黑色染色剂0.5-5份，烧结助剂0.2-0.5份，粘结剂为0.4-0.6份；2）将混合浆料A干燥除去有机溶剂，得到球形粉体B；3）将球形粉体B干压成型，然后烧结，得到初成品C，其中，烧结过程中，增韧剂、黑色染色剂均能够与添加剂形成钙钛矿结构的锶氧化物；烧结具体方式为：室温经400分钟升至600摄氏度并保温120分钟，600摄氏度经300分钟升至1150摄氏度并保温120分钟，1150摄氏度经150分钟升至1300摄氏度并保温120分钟，1300摄氏度经50分钟升至1350摄氏度并保温120分钟，然后经150分钟降至900摄氏度，最后自然冷却至室温；4）将初成品C放入浸渍液中，真空处理后，将初成品C、浸渍液一筒置入恒温恒湿干燥箱内，二次浸渍后，再进行固化，固化后高温处理得到成品。进一步的方案：所述真空处理的时间为20-60分钟，真空度小于-0.08MPa，干燥箱温度为30-60摄氏度，二次浸渍时间为2-8小时。进一步的方案：所述固化时间为10-16小时，固化温度为160-220摄氏度。进一步的方案：所述固化后高温处理的温度为300-500摄氏度。进一步的方案：所述浸渍液的制备方法为：将高含氢硅油、正硅酸乙酷、去离子水、催化剂于水浴中搅拌，催化剂为氯铂酸或醋酸镍，水浴温度为35-40摄氏度，搅拌时间为4-6小时，搅拌后，静置14-18小时，取上部清液作为浸渍液，浸渍液的粘度控制在150-200mPa·s。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术中，利用高含氢硅油表面张力低、渗透力强且分解后可形成纳米级SiO2颗粒的特点，实现陶瓷材料的致密化，通过调整固化温度、高温处理温度、保温时间而控制浸渍液的固化率，达到控制高含氢硅油分解产物、原基体颗粒、颗粒与纤维之间的结合力的目的，使得材料在致密化的同时，纤维的增韧作用没有衰减；显著提高了材料的密度和压缩强度，致密化后材料的介电常数和介质损耗角正切基本无变化，低温处理时对材料的拉伸强度和弯曲强度影响不大；同时，本专利技术提高陶瓷的韧性和抗摔性，韧性达到6-8MPa.m1/2，抗摔次数达到10-15次，并且可以提高制备的陶瓷的黑度，制得的陶瓷红绿值为0.06-0.07，蓝黄值为0.032-0.02，陶瓷表面反射光强度L为43-44，相对于标准陶瓷样品，具有更高的黑度。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。一种陶瓷复合材料加工制备方法，所述陶瓷含有氧化铝和具有钙钦矿结构的锶的氧化物，锶的氧化物含有SraAbOc和SrXEYOz，其中，A为钽或铌，E为钴、铁和锰中的一种，a值为1.5-2.5，b值为1.5-2.5，c值为6.5-7.5，X值为0.9-1.1，Y值为0.9-1.1，Z值为2.7-3.3；所述陶瓷韧性为6-8MPa.m1/2，抗摔次数为10-15次；所述陶瓷红绿值为0.06-0.07，蓝黄值为0.032-0.02，陶瓷表面反射光强度L为43-44；所述陶瓷制备方法包括以下步骤：1）将含有基体材料、添加剂、增韧剂、黑色染色剂的陶瓷原料与烧结助剂在有机溶剂中混合均匀，然后加入粘结剂混合均匀，得到混合浆料A；其中，基体材料为氧化铝，添加剂含有碳酸锶，增韧剂为五氧化二担和/或五氧化二铌，黑色染色剂为碳酸钻和碳酸铁的混合物和/或碳酸锰，分散剂为羟丙甲纤维素；所述混合浆料A中，其重量配比为：添加剂为1-4份，增韧剂为0.2-3份，黑色染色剂0.5-5份，烧结助剂0.2-0.5份，粘结剂为0.4-0.6份；2）将混合浆料A干燥除去有机溶剂，得到球形粉体B；3）将球形粉体B干压成型，然后烧结，得到初成品C，其中，烧结过程中，增韧剂、黑色染色剂均能够与添加剂形成钙钛矿结构的锶氧化物；烧结具体方式为：室温经400分钟升至600摄氏度并保温120分钟，600摄氏度经300分钟升至1150摄氏度并保温120分钟，1150摄氏度经150分钟升至1300摄氏度并保温120分钟，1300摄氏度经50分钟升至1350摄氏度并保温120分钟，然后经150分钟降至900摄氏度，最后自然冷却至室温；4）将初成品C放入浸渍液中，真空处理后，将初成品C、浸渍液一筒置入恒温恒湿干燥箱内，二次浸渍后，再进行固化，固化后高温处理得到成品；所述真空处理的时间为20-60分钟，真空度小于-0.08MPa，干燥箱温度为30-60摄氏度，二次浸渍时间为2-8小时，固化时间为10-16小时，固化温度为160-220摄氏度，高温处理的温度为300-500摄氏度；所述浸渍液的制备方法为：将高含氢硅油、正硅酸乙酷、去离子水、催化剂于水浴中搅拌，催化剂为氯铂酸或醋酸镍，水浴温度为35-40摄氏度，搅拌时间为4-6小时，搅拌后，静置14-18小时，取上部清液作为浸渍液，浸渍液的粘度控制在150-200mPa·s；本专利技术中，利用高含氢硅油表面张力低、渗透力强且分解后可形成纳米级SiO2颗粒的特点，实现陶瓷材料的致密化，通过调整固化温度、高温处理温度、保温时间而控制浸渍液的固本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陶瓷复合材料加工制备方法，所述陶瓷含有氧化铝和具有钙钦矿结构的锶的氧化物，锶的氧化物含有Sr

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷复合材料加工制备方法，所述陶瓷含有氧化铝和具有钙钦矿结构的锶的氧化物，锶的氧化物含有SraAbOc和SrXEYOz，其特征在于，A为钽或铌，E为钴、铁和锰中的一种，a值为1.5-2.5，b值为1.5-2.5，c值为6.5-7.5，X值为0.9-1.1，Y值为0.9-1.1，Z值为2.7-3.3；所述陶瓷韧性为6-8MPa.m1/2，抗摔次数为10-15次；所述陶瓷红绿值为0.06-0.07，蓝黄值为0.032-0.02，陶瓷表面反射光强度L为43-44；所述陶瓷制备方法包括以下步骤：将含有基体材料、添加剂、增韧剂、黑色染色剂的陶瓷原料与烧结助剂在有机溶剂中混合均匀，然后加入粘结剂混合均匀，得到混合浆料A；其中，基体材料为氧化铝，添加剂含有碳酸锶，增韧剂为五氧化二担和/或五氧化二铌，黑色染色剂为碳酸钻和碳酸铁的混合物和/或碳酸锰，分散剂为羟丙甲纤维素；所述混合浆料A中，其重量配比为：添加剂为1-4份，增韧剂为0.2-3份，黑色染色剂0.5-5份，烧结助剂0.2-0.5份，粘结剂为0.4-0.6份；将混合浆料A干燥除去有机溶剂，得到球形粉体B；将球形粉体B干压成型，然后烧结，得到初成品C，其中，烧结过程中，增韧剂、黑色染色剂均能够与添加剂形成钙钛矿结构的锶氧化物；烧结具体方式为：室温经400分钟升...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏晓玲，农韦健，
申请(专利权)人：苏晓玲，
类型：发明
国别省市：广西,45