氧化锆基与磷酸铈基陶瓷的坯体连接组装方法技术

一种氧化锆基与磷酸铈基陶瓷的坯体连接组装方法，其特征是：以平均粒径１微米以下的氧化锆（含２～３ｍｏｌ％Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］或８～１０ｍｏｌ％ＣｅＯ↓［２］稳定剂）和磷酸铈粉体，且两种粉体平均颗粒尺寸差别小于０．２微米；按氧化锆与磷酸铈体积比为（７５～１００）∶（２５～０）和（２５～０）∶（７５～１００）混合分别制成氧化锆基陶瓷坯体和磷酸铈基陶瓷坯体，再采用氧化锆与磷酸铈体积比（３０～７０）∶（７０～３０）混合浆料，并在该浆料中加入０．２～２ｗｔ％的聚丙稀酸的铵盐或钠盐分散剂和０．２～２ｗｔ％的ＰＶＡ结合剂，用此浆料涂覆上述两坯体的相接面连接，经干燥在１４５０～１５５０℃烧结完成连接组装。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及氧化锆基与磷酸铈基陶瓷的坯体连接方法，属于结构陶瓷领域。
技术介绍
氧化锆基陶瓷因力学性能高，作为耐磨、防腐、抗热方面的结构材料替代金属材料，能使构件寿命提高数倍甚至数十倍。但其高硬度造成的难加工成为制约这类材料应用的关键因素之一。磷酸铈基陶瓷虽可用金属加工刀具加工，但其力学性能低。在很多结构陶瓷材料应用的具体场合，往往只是要求材料在工作面具有耐磨防腐等性能，而不一定要求整体部件，除工作面的其它部位则更注重其加工性。如汽缸泵的缸套陶瓷内衬，要求缸套的内表面应具备耐磨损抗腐蚀，而外表面注重的是怎样与金属外套的连接。现有技术通常是采用过盈配合或用粘接剂粘接的方法将陶瓷套与金属连接起来。设想陶瓷套内层用非常耐磨的氧化锆陶瓷，而外层是很容易加工的磷酸铈陶瓷，可在外层陶瓷面上加工螺纹，实现陶瓷与金属的螺纹连接，这无疑使金属与陶瓷的配合更加方便可靠，至少增加了使陶瓷件与金属连接的可选择方案，而同时又不影响工作面陶瓷材料各种优良性能的发挥。实现陶瓷构件工作面到连接面的不同属性，可采用梯度陶瓷设计。上述场合可设计成由工作面全部氧化锆组分向连接面全部磷酸铈组分按一定梯度逐渐过渡。梯度陶瓷设计虽然理想，但工艺复杂，对形状复杂部件，其成型技术难度和成本已超过加工技术难度和成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种。该方法工艺简单，适于形状复杂另部件陶瓷的制作。本专利技术这样实现以平均粒径1微米以下的氧化锆(含2～3mol％Y2O3或8～10mol％CeO2稳定剂)和磷酸铈粉体，且两种粉体平均颗粒尺寸差别小于0.2微米；按氧化锆与磷酸铈体积比为(75～100)∶(25～0)和(25～0)∶(75～100)混合分别制成氧化锆基陶瓷坯体和磷酸铈基陶瓷坯体，再采用氧化锆与磷酸铈体积比(30～70)∶(70～30)混合浆料，并在该浆料中加入0.2～2wt％的聚丙稀酸的铵盐或钠盐分散剂和0.2～2wt％的PVA结合剂，用此浆料涂覆上述两坯体的相接面连接，经干燥在1450～1550℃烧结完成连接组装。本专利技术的优点在于，采用常规、简单的陶瓷制备工艺，制备出形状复杂、且同时具有高力学性能和可加工双重属性的陶瓷材料或陶瓷材料构件。降低了加工成本，特别适用于大尺寸陶瓷部件的制备。具体实施例方式以平均粒径1微米的含10mol％CeO2氧化锆和平均粒径1微米磷酸铈粉体，按氧化锆与磷酸铈体积比为75∶25和25∶75混合粉体分别制成氧化锆基陶瓷坯体和磷酸铈基陶瓷坯体，再采用氧化锆与磷酸铈体积比50∶50混合浆料，浆料水含量为20～30％重量比(以总量为基)，并在该浆料中加入0.5wt％的聚丙稀酸的铵盐分散剂和0.3wt％的PVA结合剂，用此浆料涂覆上述两坯体的相接面连接，经室温干燥8小时，在1450℃烧结完成连接组装，制得有两种不同属性陶瓷组合而成的整体构件。权利要求1.一种，其特征是以平均粒径1微米以下的氧化锆(含2～3mol％Y2O3或8～10mol％CeO2稳定剂)和磷酸铈粉体，且两种粉体平均颗粒尺寸差别小于0.2微米；按氧化锆与磷酸铈体积比为(75～100)∶(25～0)和(25～0)∶(75～100)混合分别制成氧化锆基陶瓷坯体和磷酸铈基陶瓷坯体，再采用氧化锆与磷酸铈体积比(30～70)∶(70～30)混合浆料，并在该浆料中加入0.2～2wt％的聚丙稀酸的铵盐或钠盐分散剂和0.2～2wt％的PVA结合剂，用此浆料涂覆上述两坯体的相接面连接，经干燥在1450～1550℃烧结完成连接组装。全文摘要本专利技术公开了一种，属于结构陶瓷制备技术。该方法特征是以氧化锆与磷酸铈按一定体积比分别制成氧化锆基陶瓷坯体和磷酸铈基陶瓷坯体，再采用氧化锆与磷酸铈按一定体积比的混合浆料，并在浆料中加入分散剂和结合剂，用此浆料涂覆两坯体的相接面连接，经干燥烧结将两种坯体连接成一整体实现连接组装。该方法可实现两类不同属性陶瓷材料的组装成型，降低加工成本、利于复杂形状和大尺寸陶瓷部件的制备。文档编号C04B35/01GK1418851SQ0215853公开日2003年5月21日 申请日期2002年12月25日 优先权日2002年12月25日专利技术者刘家臣, 高海, 杜海燕, 邱世鹏, 刘志锋 申请人:天津大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘家臣，高海，杜海燕，邱世鹏，刘志锋，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：