Al-ZrO2-N2反应烧结制备ZrN-Al2O3-ZrO2复相陶瓷材料的方法技术

本发明专利技术涉及Al-ZrO2-N2反应烧结制备ZrN-Al2O3-ZrO2复相陶瓷材料的方法，属于高温陶瓷材料领域。该复相材料所用原料及配合料质量百分比为：金属铝细粉5-30％、单斜氧化锆细粉70-95％、促烧结剂(CaF2，或ZrB2，或MoSi2)、细粉1-1.5％(外加)。将上述原料干混后加入无水乙醇湿混；浆料脱除乙醇后再加入松香乙醇溶液搅拌，经密封困料获得坯料；坯体经成型干燥后在动态氮气气氛下经1400℃保温6～8小时获得ZrN-Al2O3-ZrO2复相材料。该复相材料均热能力强，热膨胀系数小，抗热震性能优良，可为钢铁及有色金属冶金、建材、电子等领域提供一种新型高温陶瓷材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高温陶瓷材料领域，具体涉及一种Al-ZrO2-N2反应烧结制备ZrN-Al2O3-ZrO2复相陶瓷材料的方法。
技术介绍
ZrO2具有熔点高(2700℃)、化学稳定性好、硬度高、不易被金属溶液润湿侵蚀等许多优良特性，是一种倍受关注的高温材料。但由于ZrO2具有三种密度不同的晶型(立方氧化锆c-ZrO26.27g/cm3、四方氧化锆t-ZrO26.10g/cm3和单斜氧化锆m-ZrO25.68g/cm3)，在室温～2700℃温度范围内，随温度升高ZrO2发生m-ZrO2→t-ZrO2→c-ZrO2晶型转变、温度降低ZrO2发生逆向转变，而且在ZrO2发生晶型转变时均伴随有较大的体积效应，因此以单斜氧化锆(m-ZrO2)为原料难于制备出致密高强的结构材料。自上世纪70年代以来，国内外许多学者对氧化锆(ZrO2)材料进行了相关研究。其研究主要集中在氧化锆的相变与晶型稳定化、稳定氧化锆的介稳性与相变增韧等多个方面。通过添加与Z4+离子半径相近的金属阳离子(Ca2+、Mg2+、Y3+等)，研发出部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术为Al?ZrO2?N2反应烧结制备ZrN?Al2O3?ZrO2复相陶瓷材料的方法，其特征在于该复相陶瓷材料所用原料以及原料的重量百分比为：金属铝细粉5?30％，氧化锆细粉70?95％，1?1.5％(外加)的助烧结剂，该复相陶瓷材料的制备包括以下步骤：坯料制备；坯体成型；坯体干燥；坯体烧成。

【技术特征摘要】
1.本发明为Al-ZrO2-N2反应烧结制备ZrN-Al2O3-ZrO2复相陶瓷材料的方法，其特征在于该复相陶瓷材料
所用原料以及原料的重量百分比为：金属铝细粉5-30％，氧化锆细粉70-95％，1-1.5％(外加)的助烧结
剂，该复相陶瓷材料的制备包括以下步骤：坯料制备；坯体成型；坯体干燥；坯体烧成。
2.如权利要求1所述的Al-ZrO2-N2反应烧结制备ZrN-Al2O3-ZrO2复相陶瓷材料的方法，其特征在于所用
金属铝的粒径为0.5-40μm，金属铝纯度的质量百分比为：Al≥99.9％。
3.如权利要求1所述的Al-ZrO2-N2反应烧结制备ZrN-Al2O3-ZrO2复相陶瓷材料的方法，其特征在于所用
氧化锆为单斜型(或称低温稳定型，或称非稳定型)氧化锆(m-ZrO2)，氧化锆的粒径为＜74μm，氧化锆
纯度的质量百分比为：ZrO2≥99.9％。
4.如权利要求1所述的Al-ZrO2-N2反应烧结制备ZrN-Al2O3-ZrO2复相陶瓷材料的方法，其特征在于所用
促烧结剂为氟化钙(CaF2)、二硼化锆(ZrB2)或二硅化钼(MoSi2)中的一种或由其构成的复合添加剂，
上述各促烧结剂的粒径分别为＜10μm，各促烧结剂纯度的质量百分比为：CaF2≥99.9％、ZrB2≥99.9％、
MoSi2≥99％。
5.如权利要求1所述的Al-ZrO2-N2反应烧结制备ZrN-Al2O3-ZrO2复相陶瓷材料的方法，其特征在于坯料...

【专利技术属性】
技术研发人员：王榕林，卜景龙，张利芳，王志发，蔡艳，张健，
申请(专利权)人：河北联合大学，
类型：发明
国别省市：