本发明专利技术涉及高纯致密氧化铝陶瓷支撑件及其制造方法，该支撑件的组成成份为：Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］９９．６ｗｔ％～９９．９８ｗｔ％，ＭｇＯ０．０１ｗｔ％～０．３ｗｔ％，复合添加剂０．０１ｗｔ％～０．３ｗｔ％。与现有技术相比，本发明专利技术的氧化铝支撑件具有高致密度、高机械强度和硬度、优良的显微结构、精确的形状和尺寸，综合性能可以满足精确导航工程控制仪器的要求，具有多个贯通细孔或超薄壁结构，细孔尺寸和细孔定位精确。
High purity dense alumina ceramic support and manufacturing method thereof
The present invention relates to a High-Purity Dense alumina ceramic support and its manufacturing method, composition of the support for Al: 2 O: 3 99.6wt% ~ 99.98wt%, MgO0.01wt% ~ 0.3wt%, 0.01wt% ~ 0.3wt% composite additive. Compared with the prior art, the invention of the alumina support has high density, high mechanical strength and hardness, excellent microstructure, precise shape and size, comprehensive performance can meet the engineering requirements of precise navigation instrument control, has a plurality of through holes or thin wall structure, pore size and pore positioning accuracy.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种绝缘支撑件及其制造方法，尤其是涉及高纯致密氧化铝陶 瓷支撑件及其制造方法。
技术介绍
高纯致密氧化铝陶瓷支撑件是精确导航工程控制仪器的关键部件，为保证 精确导航工程控制仪器具有极高的精度和可靠性，要求精确导航工程控制仪器 用陶瓷部件的绝缘性、致密度、机械强度和硬度、制品显微结构、尺寸精度等 达到较高性能标准。高纯致密氧化铝陶瓷的高绝缘性、高物理化学稳定性和尺 寸稳定性等可以满足精确导航工程控制仪器的要求。但是，目前市场上销售的氧化铝陶瓷件的综合性能却难以满足要求。例如CN 1730596A公开了一种"高 纯度氧化铝密封环及其制造方法"，其体积密度和机械强度太低；CN1412148A 公开了一种"透明氧化铝制品及其制造方法"，该文件涉及一种热压铸或热注 射成型透明氧化铝制品的制造方法，可制成形状复杂、尺寸精确的多晶氧化铝 制品，但所提到的致密透明氧化铝要在低温下慢速脱脂，烧结温度最好在 1750 185(TC的迸行，不但工艺复杂，而且不利于陶瓷材料晶粒的细化和密度 的提高，难以适应具有较厚壁厚的支撑电极制品的制备。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高致密 度、高机械强度和硬度的。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现高纯致密氧化铝陶瓷支撑 件，其特征在于，该支撑件的组成成份为A1203 99.6wt%~99.98wt%， MgO 0.01wt%~0.3wt%，复合添加剂0.01wt% 0.3wt%。该支撑件的技术性能指标如下八1203含量为99.6wt%~99.98wt%，体积密度为3.95 3.97g/cm3，硬度(Hv)为18GPa,抗折强度大于400MPa。所述的复合添加剂选自La203、 Nd205、 Y203、 Yb203、 Zr02中的一种或几种。所述的支撑件包括厚壁支撑件或者薄壁支撑件，所述的厚壁支撑件的壁厚 大于6mm、具有1~9个或更多个贯通的细孔，所述的薄壁支撑件的壁厚为 0.2~0.5mm。高纯致密氧化铝陶瓷支撑件的制造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤(1) 将含量大于或等于99.99wt%Al203的高纯氧化铝粉料 99.6wt% 99.98wt%、含氧化镁的可溶性盐0.01wt% 0.3wt%、含复合添加剂组 分的可溶性盐0.01wt。/。 0.3wty。分别进行称量；(2) 将步骤(1)中称量的粉料及可溶性盐置于磨罐中，按1:2 2.8的体 积加入纯净水，混合研磨4 8小时，再按0.4wtn/。 1.2wtM加入成型结合剂，得 到氧化铝浆料；(3) 将氧化铝浆料烘干、造粒，得到造粒粉；(4) 将造粒粉置于磨具内压制成预定的形状，再施以180 220Mpa压力， CIP (冷等静压)成型，得到成型的坯料；(5) 对成型的坯料进行机加工，预加工成所需要的坯料形状和尺寸；(6) 置于高温烧结炉内，在800 1150'C下预烧1 4小时；(7) 在1580 1700。C下高温烧结1~4小时，得到高纯致密氧化铝陶瓷支撑件。所述的高纯氧化铝粉料的a-氧化铝的含量大于或等于99.99wt%， 一次晶 粒度小于或等于lum。所述的可溶性盐包括硝酸盐。 所述的纯净水包括去离子纯净水。 所述的成型结合剂包括PVA。所述的高温烧结炉的炉内气氛包括大气压下的氧化气氛、还原气氛、惰性 气氛或真空条件。本专利技术解决了高纯致密氧化铝陶瓷支撑件的关键技术难点，与现有的氧化铝陶瓷件相比，本专利技术的氧化铝陶瓷件的纯度(氧化铝含量)从99.5wt。/。提高 到99.7wt%~99.98wt%，体积密度从3.85 3.93g/cm3提高到3.95~3.97g/cm3，抗 弯强度从360 370MPa提高到400 430MPa，硬度(Hv)达到18~18.2GPa，晶 粒尺寸为3 5ym;支撑件厚壁大于6 mm,贯通细孔的尺寸为0.30~2.80mm， 尺寸精度达到土0.005mm，贯通细孔的定位尺寸精度达到0.05mm。本专利技术也适用于生产高精度的超薄壁的支撑骨架，支撑骨架的壁厚达到 0.2mm士0.02mm，可确保精密陶瓷支撑骨架高绝缘性、高物理化学稳定性和尺 寸稳定性。与现有技术相比，本专利技术的氧化铝支撑件具有高致密度、高机械强度和硬 度、优良的显微结构、精确的形状和尺寸，综合性能可以满足精确导航工程控 制仪器的要求，具有多个贯通细孔或超薄壁结构，细孔尺寸和细孔定位精确。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。 实施例1一种高纯致密氧化铝陶瓷支撑件的制造方法，首先将高纯氧化铝粉料(a -氧化铝的含量为99.99wt%、 一次晶粒度为lum) 99.7wt%~99.75wt%、含氧 化镁(MgO)的硝酸盐0.15wt%~0.2wt%、含氧化镧(La203 )的硝酸盐 0.05wt。/。 0.1wto/。分别进行称量，将称量的粉料及硝酸盐置于磨罐中，按1:2.2 的体积加入去离子纯净水，混合研磨6小时，再按0.8wtM加入PVA，得到氧 化铝浆料，将氧化铝浆料烘干、造粒，得到造粒粉，将造粒粉置于磨具内压制 成预定的形状，在200Mpa压力下CIP (冷均压)成型，得到成型的坯料，对 成型的坯料进行机加工，预加工成带有3个贯通细孔的支撑件坯料的形状、尺 寸，置于真空高温烧结炉内，在IOO(TC预烧2小时，再在1650'C高温烧结2 小时，得到高纯致密氧化铝陶瓷支撑件；该支撑件组成成份为A1203 99.7wt%, MgO0.2wt%， La2O30.1wt%。对得到的高纯致密氧化铝陶瓷支撑件进行性能检测体积密度为3.96g/cm3，硬度(Hv)为18GPa，抗弯强度为406MPa，平均晶粒尺寸为4.5 um，3个贯通细孔的尺寸分别为0.30、 0.7、 1.5mm，精度为土0.005mm，贯 通细孔的定位尺寸精度为0.05mm。 实施例2一种高纯致密氧化铝陶瓷支撑件的制造方法，首先将高纯氧化铝粉料(a -氧化铝的含量为99.99wt%、 一次晶粒度为1 u m) 99.75wt%~99.80wt%、含氧 化镁(MgO)的硝酸盐0.1wt。/。 0.2wt0/。、含氧化镧(La203)的硝酸盐、氧化镱 (Yb203)的硝酸盐和氧化钕(Nd205)的硝酸盐0.01wty。 0.1wtn/。分别进行称 量，将称量的粉料及硝酸盐置于磨罐中，按1:2.4的体积加入去离子纯净水， 混合研磨5小时，再按1.0wtM加入PVA，得到氧化铝浆料，将氧化铝浆料烘 干、造粒，得到造粒粉，将造粒粉置于磨具内压制成预定的形状，在210Mpa 压力下CIP成型，得到成型的坯料，对成型的坯料进行机加工，预加工成带有 5个贯通细孔的支撑件坯料的形状、尺寸，置于炉内为大气压下的氧化气氛的 高温烧结炉内，在90(TC预烧3小时，再在164(TC高温烧结2.5小时，得到高 纯致密氧化铝陶瓷支撑件；该支撑件组成成份为A1203 99.75wt%， MgO 0.15wt%， La203 + Yb203+Nd205 O,lwt0/o。对得到的高纯致密氧化铝陶瓷支撑件进行性能检测体积密度为 3.97g/cm3，硬度(Hv)为18.2GPa，抗弯强度为430MPa，平均晶粒尺寸为3.8 u m本文档来自技高网...
【技术保护点】
高纯致密氧化铝陶瓷支撑件，其特征在于，该支撑件的组成成份为：Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］ ９９．６ｗｔ％～９９．９８ｗｔ％，ＭｇＯ ０．０１ｗｔ％～０．３ｗｔ％，复合添加剂０．０１ｗｔ％～０．３ｗｔ％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：谢建林，
申请(专利权)人：上海材料研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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