本发明专利技术公开了一种耐磨陶瓷材料，包含如下重量组份的各物质：氧化铝30‑40份、碳酸镁3‑6份、二硼化钛纤维2‑5份、碳酸氢钾2‑4份、酚醛树脂8‑11份、碳化硅5‑8份、氮化铝4‑7份、碳化铬3‑6份、L‑羟基丁二酸10‑15份、硅酸三乙酯7‑10份。本发明专利技术克服了传统制品局部温度升高容易形成热应力、导致陶瓷容易开裂的不足；且在烧结过程中不宜变形，成品率大幅度提高；碳化铬的加入更进一步的提升了整体陶瓷材料的耐腐蚀性能。
Wear resistant ceramic material and preparation method thereof
The invention discloses a wear-resistant ceramic material, including the following components: material weight 30 alumina 40, magnesium carbonate 3 6 copies, 5 copies, 2 titanium diboride fiber potassium bicarbonate 2 4, 8 phenolic resin 11 copies, 8 copies, 5 SiC AlN 4 7, 6, 3 chromium carbide L malicacid 10 15, three 7 10 ethyl silicate. The invention overcomes the local temperature of the traditional products increased to form thermal stress, which leads to the deficiency of the ceramic is easy to crack; and in the process of sintering deformation, greatly increasing the rate of finished; adding chromium carbide to further enhance the overall corrosion resistance of ceramic materials.
【技术实现步骤摘要】
一种耐磨陶瓷材料及其制备方法
本专利技术属于陶瓷材料领域，特别涉及一种耐磨陶瓷材料及其制备方法。
技术介绍
陶瓷材料成为现代工业和人类生活中不可或缺的一种材料，其与金属材料、有机高分子材料共同成为世界上的三大固体材料。陶瓷有传统陶瓷和高技术陶瓷之分，传统陶瓷一般是以陶器、瓷器等以粘土为主要原料的工业品的统称，包括日用陶瓷、建筑陶瓷、艺术陶瓷等；高技术陶瓷则是功能陶瓷材料的统称，包括结构陶瓷、功能陶瓷、生物陶瓷等。耐磨陶瓷是一种最主要的结构陶瓷。耐磨陶瓷是以Al2O3为主要原料，以稀有金属氧化物为熔剂，经一千七百度高温焙烧而成的特种刚玉陶瓷，再分别用特种橡胶和高强度的有机/无机粘合剂组合而成的产品。耐磨陶瓷在耐高温、耐磨损、耐腐蚀、高强度、低密度、抗氧化等一些列性能方面都领先于其他材料，特别是近年来增韧机理、纳米化等多种技术手段的的应用，使得耐磨陶瓷的性能日趋完美。然而，由于氧化铝陶瓷和氧化锆陶瓷的导热系数较低，则会导致特殊工况条件下其制品局部温度升高容易形成热应力，导致陶瓷容易开裂，影响正常的使用，而且氧化铝陶瓷和氧化锆烧结时容易变形，成品率低等问题构成了较高的价格，限制了其大规模的生产和推广应用。
技术实现思路
针对上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种耐磨陶瓷材料及其制备方法，以克服现有耐磨陶瓷材料的易开裂、成品率低、耐腐蚀性差等问题。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种耐磨陶瓷材料，包含如下重量组份的各物质：氧化铝30-40份、碳酸镁3-6份、二硼化钛纤维2-5份、碳酸氢钾2-4份、酚醛树脂8-11份、碳化硅5-8份、氮化铝4-7份、碳化铬3-6份、L-羟基丁二酸10-15份、硅酸三乙酯7-10份。优选的，所述氧化铝35-38份、碳酸镁4-6份、二硼化钛纤维2-4份、碳酸氢钾3-4份、酚醛树脂9-10份、碳化硅5-7份、氮化铝4-6份、碳化铬3-5份、L-羟基丁二酸12-15份、硅酸三乙酯7-9份。优选的，所述氧化铝37份、碳酸镁5份、二硼化钛纤维3份、碳酸氢钾3.5份、酚醛树脂9.5份、碳化硅6份、氮化铝5份、碳化铬4份、L-羟基丁二酸14份、硅酸三乙酯8份。一种耐磨陶瓷材料的方法，步骤如下：（1）将氧化铝30-40份、碳酸镁3-6份和二硼化钛纤维2-5份粉碎至80-120目，充分混合，得到混合物A；将碳化硅5-8份、氮化铝4-7份、碳化铬3-6份粉碎至80-120目，充分混合，得到混合物B；（2）将L-羟基丁二酸10-15份和硅酸三乙酯7-10份混合，升高温度至80-100℃，搅拌均匀状态，得混合液C；在惰性气体保护下，分别利用粉末喷射装置将所述混合物A和混合物B加入混合液C中，边加入边以速率1000-1200r/min搅拌反应，直至加入结束；（3）向步骤（2）中加入碳酸氢钾2-4份、酚醛树脂8-11份，搅拌10-20min后，升温至140-150℃，保温反应30-40min；经过滤后放入高温氮气炉内于流动氮气保护下先于1000-1200℃保温25-35min，随后升温至1700-1800℃保温1-3h进行烧结，待反应冷却后即可得到所述耐磨陶瓷材料。优选的，步骤（1）中所述混合物A和混合物B的目数均为100目。优选的，步骤（2）中所述温度为95℃，混合物A和混合物B的加入时间均为15min，搅拌速率为1100r/min。优选的，步骤（3）中搅拌15min后，升温至145℃，保温反应30min；先于1100℃保温30min，随后升温至1750℃保温2.5h进行烧结。本专利技术与现有技术相比，其有益效果为：本专利技术所述一种耐磨陶瓷材料的方法，以氧化铝为基础，一方面加入碳化硅、碳化铬和氮化铝以提高整体的导热系数，另一方面通过加入L-羟基丁二酸和硅酸三乙酯，并通过喷射粉末的方式使得各组分充分彼此混合，促进整体分布更为均匀；两者共同作用克服了传统制品局部温度升高容易形成热应力、导致陶瓷容易开裂的不足；且在烧结过程中不宜变形，成品率大幅度提高；碳化铬的加入更进一步的提升了整体陶瓷材料的耐腐蚀性能。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）将氧化铝30份、碳酸镁3份和二硼化钛纤维2份粉碎至80目，充分混合，得到混合物A；将碳化硅5份、氮化铝4份、碳化铬3份粉碎至120目，充分混合，得到混合物B；（2）将L-羟基丁二酸10份和硅酸三乙酯7份混合，升高温度至80℃，搅拌均匀状态，得混合液C；在惰性气体保护下，分别利用粉末喷射装置将所述混合物A和混合物B加入混合液C中，边加入边以速率1000r/min搅拌反应，直至加入结束，加入时间为20min；（3）向步骤（2）中加入碳酸氢钾2份、酚醛树脂8份，搅拌10min后，升温至140℃，保温反应30min；经过滤后放入高温氮气炉内于流动氮气保护下先于1000℃保温25min，随后升温至1700℃保温1h进行烧结，待反应冷却后即可得到所述耐磨陶瓷材料。经检测，所述陶瓷材料的导热系数为180W/mK，抗压强度1000MPa，抗弯强度400MPa。对比例1将氧化铝30份、碳酸镁3份和二硼化钛纤维2份粉碎至80目，充分混合，得到混合物A；向混合物A中加入碳酸氢钾2份、酚醛树脂8份，搅拌10min后，升温至140℃，保温反应30min；经过滤后放入高温氮气炉内于流动氮气保护下先于1000℃保温25min，随后升温至1700℃保温1h进行烧结，待反应冷却后即可得到所述耐磨陶瓷材料。经检测，所述陶瓷材料的导热系数为50W/mK，抗压强度850MPa，抗弯强度290MPa。实施例2（1）将氧化铝40份、碳酸镁6份和二硼化钛纤维5份粉碎至120目，充分混合，得到混合物A；将碳化硅8份、氮化铝7份、碳化铬6份粉碎至80目，充分混合，得到混合物B；（2）将L-羟基丁二酸15份和硅酸三乙酯10份混合，升高温度至100℃，搅拌均匀状态，得混合液C；在惰性气体保护下，分别利用粉末喷射装置将所述混合物A和混合物B加入混合液C中，边加入边以速率1200r/min搅拌反应，直至加入结束，加入时间为10min；（3）向步骤（2）中加入碳酸氢钾4份、酚醛树脂11份，搅拌20min后，升温至150℃，保温反应40min；经过滤后放入高温氮气炉内于流动氮气保护下先于1200℃保温35min，随后升温至1800℃保温3h进行烧结，待反应冷却后即可得到所述耐磨陶瓷材料。对比例2将氧化铝40份、碳酸镁6份和二硼化钛纤维5份粉碎至120目，充分混合，得到混合物A；向混合物A中加入碳酸氢钾4份、酚醛树脂11份，搅拌20min后，升温至150℃，保温反应40min；经过滤后放入高温氮气炉内于流动氮气保护下先于1200℃保温35min，随后升温至1800℃保温3h进行烧结，待反应冷却后即可得到所述耐磨陶瓷材料。经检测，所述陶瓷材料的导热系数为60W/mK，抗压强度900MPa，抗弯强度320MPa。实施例3（1）将氧化铝35份、碳酸镁4份和二硼化钛纤维2份粉碎至100目，充分混合，得到混合物A；将碳化硅5份、氮化铝4份、碳化铬3份粉碎至80目，充分混合，得到混合物B；（2）将L-羟基丁二酸12份和硅酸三乙酯7份混合，升高温度至80℃，搅拌均匀状态，得混合液C；在惰性气体保护下，分别利用粉末喷射装置将所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种耐磨陶瓷材料，其特征在于，包含如下重量组份的各物质：氧化铝30‑40份、碳酸镁3‑6份、二硼化钛纤维2‑5份、碳酸氢钾2‑4份、酚醛树脂8‑11份、碳化硅5‑8份、氮化铝4‑7份、碳化铬3‑6份、L‑羟基丁二酸10‑15份、硅酸三乙酯7‑10份。
【技术特征摘要】
1.一种耐磨陶瓷材料，其特征在于，包含如下重量组份的各物质：氧化铝30-40份、碳酸镁3-6份、二硼化钛纤维2-5份、碳酸氢钾2-4份、酚醛树脂8-11份、碳化硅5-8份、氮化铝4-7份、碳化铬3-6份、L-羟基丁二酸10-15份、硅酸三乙酯7-10份。2.根据权利要求1所述的一种耐磨陶瓷材料，其特征在于，所述氧化铝35-38份、碳酸镁4-6份、二硼化钛纤维2-4份、碳酸氢钾3-4份、酚醛树脂9-10份、碳化硅5-7份、氮化铝4-6份、碳化铬3-5份、L-羟基丁二酸12-15份、硅酸三乙酯7-9份。3.根据权利要求2所述的一种耐磨陶瓷材料，其特征在于，所述氧化铝37份、碳酸镁5份、二硼化钛纤维3份、碳酸氢钾3.5份、酚醛树脂9.5份、碳化硅6份、氮化铝5份、碳化铬4份、L-羟基丁二酸14份、硅酸三乙酯8份。4.制备如权利要求1所述一种耐磨陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤如下：将氧化铝30-40份、碳酸镁3-6份和二硼化钛纤维2-5份粉碎至80-120目，充分混合，得到混合物A；将碳化硅5-8份、氮化铝4-7份、碳化铬3-6份粉碎至80-120目，充分混合，得到混合物B；将L-羟基丁二酸10-...
【专利技术属性】
技术研发人员：张雪明，
申请(专利权)人：苏州耐思特塑胶有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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