一种高致密氮化硼自润滑复合陶瓷的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高致密氮化硼自润滑复合陶瓷的制备方法，是先将hBN粉体与羟基聚合铝溶胶混合形成具有流动性的浆料，浆料经球磨湿混均匀，干燥，得到复合粉体；再将复合粉体置于钢模具中并干压形成氮化硼自润滑复合陶瓷坯体；随后置于石墨模具，在真空环境下采用放电等离子加压烧结致密化，即得高致密氮化硼自润滑复合陶瓷。本发明专利技术以羟基聚合铝溶胶作为烧结助剂，制备的hBN‑Al

【技术实现步骤摘要】
一种高致密氮化硼自润滑复合陶瓷的制备方法
本专利技术涉及一种氮化硼复合陶瓷，尤其涉及一种高致密氮化硼自润滑复合陶瓷的制备方法，以满足机械装备高速运转动密封部件对润滑与密封材料的需求。技术背景六方氮化硼（hBN）是由片层结构堆叠而成，且层与层之间以微弱的范德华力结合，基于在剪切力的作用下发生滑移，从而具有优良的自润滑性能。与其他层状结构润滑剂相比，hBN具有优异的耐高温性能，空气环境下服役温度可高达1000℃以上，是少有的高温固体润滑剂，可满足机械装备苛刻环境运动部件的润滑与动密封需求。作为自润滑动密封材料，不仅要有优异的润滑功能，还应尽量减少材料内部气孔，同时保持足够的强度，以满足机械装备高速运转对润滑、密封及服役可靠性的需求。然而，由于hBN的B-N强共价键结合特性、各向异性的板状结构及低的自扩散系数，使得hBN陶瓷复合材料难以致密化，导致其较低的强度及承载能力，限制了其广泛应用。中国专利CN104193341A公开了一种无压烧结制备高纯六方氮化硼陶瓷的方法，先将hBN粉末通过双向加压和冷等静压成型，再于空气中480~68本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高致密氮化硼自润滑复合陶瓷的制备方法，包括以下步骤：/n（1）将hBN粉体与羟基聚合铝溶胶混合形成具有流动性的浆料，浆料经球磨湿混均匀，干燥，得到复合粉体；/n（2）将步骤（1）得到的复合粉体置于钢模具中并干压形成氮化硼自润滑复合陶瓷坯体；干压压强为100~200 MPa，保压时间为5~10 min；/n（3）将步骤（2）得到的氮化硼自润滑复合陶瓷坯体置于石墨模具，在真空环境下采用放电等离子加压烧结致密化，即得高致密氮化硼自润滑复合陶瓷；烧结过程升温速率为100~150 ℃/min，烧结温度为1500~1700 ℃，压力为10~50 MPa，保温时间为5~10min，真空度小于100 ...

【技术特征摘要】
1.一种高致密氮化硼自润滑复合陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
（1）将hBN粉体与羟基聚合铝溶胶混合形成具有流动性的浆料，浆料经球磨湿混均匀，干燥，得到复合粉体；
（2）将步骤（1）得到的复合粉体置于钢模具中并干压形成氮化硼自润滑复合陶瓷坯体；干压压强为100~200MPa，保压时间为5~10min；
（3）将步骤（2）得到的氮化硼自润滑复合陶瓷坯体置于石墨模具，在真空环境下采用放电等离子加压烧结致密化，即得高致密氮化硼自润滑复合陶瓷；烧结过程升温速率为100~150℃/min，烧结温度为1500~1700℃，压力为10~50MPa，保温时间为5~10min，真空度小于100Pa。


2.如权利要求1所述一种高致密氮化硼自润滑复合陶瓷的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，羟基聚合铝溶胶由以下工艺的制得：将无机铝盐加入到蒸馏水中，再加入铝粉，然后在80~100℃磁力搅拌下水解聚合反应5~8h，反应结束后冷却到室温，过滤，得到均质透明的羟基聚合铝溶胶。


3.如权利要求1所述一种高致密氮化硼自润滑复合陶瓷的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，hBN尺寸为0.5~10μm；浆料中，hBN和羟基聚合铝溶胶中Al的摩尔比为2:1~5:1。


4.如权利要求1所述一种高致密氮化硼...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永胜，陈淑娜，苏云峰，樊恒中，宋俊杰，魏万鑫，胡丽天，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃;62