一种高压陶瓷材料及其制备方法技术

技术编号:15679136 阅读:161 留言:0更新日期:2017-06-23 07:43
本发明专利技术公开了一种高压陶瓷材料及其制备方法,该高压陶瓷材料,由包含以下重量份的组分制成:Al

High pressure ceramic material and preparation method thereof

The invention discloses a high pressure ceramic material and a preparation method thereof. The high voltage ceramic material is made of a component comprising the following weight: Al;

【技术实现步骤摘要】
一种高压陶瓷材料及其制备方法
本专利技术属于陶瓷材料领域,特别涉及一种高压陶瓷材料及其制备方法。
技术介绍
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。根据陶瓷材料的用途可以将陶瓷材料分为普通陶瓷材料和特种陶瓷材料。功能陶瓷利用陶瓷对声、光电、磁、热等物理性能,因此具有很多特殊功能。功能陶瓷种类繁多,用途各异,例如,根据陶瓷电学性质的差异可制成导电陶瓷、半导体陶瓷、介电陶瓷、绝缘陶瓷等电子材料,用于制作电容器、电阻器、电子工业中的高温高频器件。利用陶瓷的光学和电学性能,可制造固体激光材料、光导纤维、光储存材料、压电材料、磁性材料、基底材料等,其应用前景十分广阔。高压陶瓷材料在超出其标称电压下工作时有可能发生灾难性的损坏,其在使用过程中需具有优良的机械韧性,这样才能承受高频率下的机电转换。因此,开发具备优良断裂韧性的高压电性能的压电陶瓷材料,方能兼顾压电换能器的优异性能和产品可靠性。
技术实现思路
针对上述的需求,本专利技术特别提供了一种高压陶瓷材料及其制备方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现:一种高压陶瓷材料,由包含以下重量份的组分制成:Al2O370-73份,TiO26-8份,ZrO25-8份,ZnO5-7份,Fe3O41.5-2份,WO31.2-1.8份,Co3S40.05-1份,碳纳米管0.02-0.08份。所述Fe3O4为纳米Fe3O4。所述纳米Fe3O4的粒径为5-12纳米。所述Co3S4为Co3S4纳米球。所述Co3S4纳米球的直径为8-10纳米。一种高压陶瓷材料的制备方法,该方法包括以下步骤:(1)称取Al2O370-73份、WO31.2-1.8份、Co3S40.05-1份和碳纳米管0.02-0.08份,采用湿式球磨法混合2-3小时;(2)在惰性气氛下加入TiO26-8份、ZrO25-8份、ZnO5-7份和Fe3O41.5-2份,升温至700-710℃,保温2小时,压制成型,在1120-1150℃中烧结2-3小时;(3)将步骤2的产物,10℃/min的降温速率,将温度降至850-900℃,保温1-2小时,自然冷却,得到高压陶瓷材料。本专利技术与现有技术相比,其有益效果为:(1)本专利技术制得的高压陶瓷材料具有耐高温、耐腐蚀性能,而且具有导电率高、重量轻、抗拉强度高和寿命长的特点。(2)本专利技术制得的高压陶瓷材料在不同的使用环境中仍能保持良好的稳定性和耐候性。(3)本专利技术的高压陶瓷材料,加入了多个组分的纳米材料,使制得的高压陶瓷材料的电学性能有了较大的提高,同时,本专利技术的陶瓷材料的制备方法简单,易于工业化生产。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例1(1)称取Al2O373kg、WO31.2kg、直径为8纳米的Co3S40.5kg和碳纳米管0.02kg,采用湿式球磨法混合3小时;(2)在惰性气氛下加入TiO26kg、ZrO28kg、ZnO6kg和粒径为5纳米Fe3O42kg,升温至700℃,保温2小时,压制成型,在1120℃中烧结2小时;(3)将步骤2的产物,10℃/min的降温速率,将温度降至850℃,保温1小时,自然冷却,得到高压陶瓷材料。制得高压陶瓷材料的性能测试结果如表1所示。实施例2(1)称取Al2O370kg、WO31.5kg、直径为10纳米的Co3S40.05kg和碳纳米管0.08kg,采用湿式球磨法混合3小时;(2)在惰性气氛下加入TiO26kg、ZrO26kg、ZnO7kg和粒径为12纳米Fe3O41.5kg,升温至710℃,保温2小时,压制成型,在1150℃中烧结2小时;(3)将步骤2的产物,10℃/min的降温速率,将温度降至900℃保温2小时,自然冷却,得到高压陶瓷材料。实施例3(1)称取Al2O370kg、WO31.8kg、直径为8纳米的Co3S41kg和碳纳米管0.04kg,采用湿式球磨法混合2小时;(2)在惰性气氛下加入TiO28kg、ZrO25kg、ZnO5kg和粒径为7纳米Fe3O41.5kg,升温至700℃,保温2小时,压制成型,在1140℃中烧结2-3小时;(3)将步骤2的产物,0℃/min的降温速率,将温度降至870℃,保温2小时,自然冷却,得到高压陶瓷材料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压陶瓷材料,其特征在于,由包含以下重量份的组分制成:Al2O3 70‑73份,TiO2 6‑8份,ZrO2 5‑8份,ZnO 5‑7份,Fe3O4 1.5‑2份,WO3 1.2‑1.8份,Co3S4 0.05‑1份,碳纳米管 0.02‑0.08份。

【技术特征摘要】
1.一种高压陶瓷材料,其特征在于,由包含以下重量份的组分制成:Al2O370-73份,TiO26-8份,ZrO25-8份,ZnO5-7份,Fe3O41.5-2份,WO31.2-1.8份,Co3S40.05-1份,碳纳米管0.02-0.08份。2.根据权利要求1所述高压陶瓷材料,其特征在于,所述Fe3O4粒径为5-12纳米。3.根据权利要求1所述高压陶瓷材料,其特征在于,所述Co3S4的直径为8-10纳米。4.一种高压陶瓷材料的制备方法,其特征在于,该方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:李春花
申请(专利权)人:青岛祥智电子技术有限公司
类型:发明
国别省市:山东,37

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