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氧化铝基纳米级复相陶瓷的制造方法技术

技术编号:1483489 阅读:118 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种氧化铝基纳米级复相陶瓷的制造方法,其特征是以α-Al↓[2]O↓[3]和C粉末为原料,α-Al↓[2]O↓[3]含量为65~99. 5%(体积百分数),平均粒径为0. 1~2μm,C含量为35~0. 5%(体积百分数),粒径为5~100nm。制成的纳米级复相陶瓷是导电的,其常温电阻率为0. 1~1000ΩM。(*该技术在2014年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种以氧化铝为基质的陶瓷制品,特别涉及。氧化铝陶瓷具有耐高温、耐腐蚀、高强度、高硬度的特点,是一种绝缘体,在100℃时,电阻率为2×1017Ω·M,现有的氧化铝陶瓷是不导电的。日本专利JP 0495388提供一种掺碳的粘土质陶瓷,在粘土中掺入0.5~3%(重量)碳黑,经烧结制成微波发热元件。本专利技术的目的在于提供一种氧化铅基纳米级复相陶瓷的制造方法,以Al2O3和纳米级C粉末为原料制造具有导电性能的氧化铝基纳米级复相陶瓷,其常温电阻率为0.1~1000ΩM,电阻率的大小是可调整的。实现本专利技术目的的技术措施是在Al2O3中加入纳米级C粉末,烧结后C分布在Al2O3基质晶粒的界面上,由于C是导电导热体,使本复相陶瓷具有导电性能,其导电率随C含量不同而不同。本专利技术的特征是采用的成分配比是含有65~99.5vol%的Al2O3(α型或γ型)和35~0.5vol%的C,其中Al2O3粉末的平均粒径为0.1~2μm,C粉末的粒径为5~100nm;经混匀后置于还原气氛或隋性气体保护下的烧结炉内,加热至1500~1700℃,无压烧结2~6小时,或热压烧结0.5~2小时制成。上述的Al2O3也可采用MgO含量不超过10%(体积百分数)的Al2O3-MgO复合粉料替代。同现有技术比较,本专利技术的优点是本陶瓷制品具有导电性,电阻率为0.1~1000ΩM,电导率为10~0.001Ω-1M-1,且其电阻率随组份中的C含量不同而不同,即电阻率的大小可根据该陶瓷制品用途的不同进行调整,如附图说明图1所示。图1为掺C氧化铝纳米级复相陶瓷电阻率随C体积百分含量的变化图。图2为C含量的5%(体积百分比)的氧化铝纳米级复相陶瓷断口扫描电镜图象(5000倍)。实施例1制成常温电阻率为36ΩM的氧化铝基纳米级复相陶瓷制品,成分配比Al2O3为95%(体积百分比),C为5%(体积百分比),其中Al2O3粉末为α-Al2O3,平均粒径为0.1μm,C粉末平均粒径为20nm,按以上配比称量,置于玛瑙球磨罐中,加入酒精,放在高速球磨机上球磨24小时,使之充分混匀,进行干燥,酒精完全挥发后,于1610℃在N2气氛中热压烧结一小时,压力为30MPa,制成陶瓷制品。测试结果显示常温电阻率为36ΩM,电导率为0.028Ω-1M-1,抗弯强度为310MPa。断口扫描电镜图象示于图2,放大倍数为5000倍。图象显示出C处于Al2O3晶界上,C的分布是连续的,由此也可证实该陶瓷具有导电性。实施例2制造一种具有导电性能的氧化铝基纳米级复相陶瓷,成分配比Al2O3-MgO占82.5%(体积百分比),在Al2O3-MgO中MgO占0.25%(重量百分比),C占总量的17.5%(体积百分数),其中Al2O3-MgO粉末平均粒径为0.25μm,C粉末平均粒径为100nm,其余条件与实施例1相同。测试结果常温电阻率为0.374ΩM,常温电导率为2.675Ω-1M-1,抗弯强度为215MPa。权利要求1.一种,其特征在于成分配比是含有65~99.5%(体积百分数)的α-Al2O3和35~0.5%(体积百分数)的C,其中α-Al2O3粉末的平均粒径为0.1~2μm,C粉末的粒径为5~100nm;经混匀后置于还原气氛或隋性气体保护的烧结炉内,加热至1500~1700℃,无压烧结2~6小时制成,或热压烧结0.5~2小时制成。2.根据权利要求1的方法,其特征在于所述的α-Al2O3可采用MgO含量不超过10%(体积百分数)的α-Al2O3-MgO复合粉料替代。全文摘要一种,其特征是以α-Al文档编号C04B35/10GK1099016SQ9411208公开日1995年2月22日 申请日期1994年3月26日 优先权日1994年3月26日专利技术者高家化, 沈志坚, 丁子上 申请人:浙江大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化铝基纳米级复相陶瓷的制造方法,其特征在于:成分配比是含有65~99. 5%(体积百分数)的α-Al↓[2]O↓[3]和35~0. 5%(体积百分数)的C,其中α-Al↓[2]O↓[3]粉末的平均粒径为0. 1~2μm,C粉末的粒径为5~100nm;经混匀后置于还原气氛或惰性气体保护的烧结炉内,加热至1500~1700℃,无压烧结2~6小时制成,或热压烧结0. 5~2小时制成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:高家化沈志坚丁子上
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:33[中国|浙江]

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