一种陶瓷方孔管及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种陶瓷方孔管及其制备方法，该制备方法包括如下步骤：(1)将陶瓷基体原料进行干燥；所述陶瓷基体原料为氧化铝或氧化锆；(2)将干燥后的陶瓷基体原料进行球磨，得到陶瓷原料粉体；(3)将所述陶瓷原料粉体置于特制模具中进行模压成型，得到陶瓷生坯；(4)将所述陶瓷生坯依次进行烧结致密和平磨加工，得到所述陶瓷方孔管。采用本发明专利技术的方法能够实现陶瓷方孔管内部复杂结构净成形的同时，精确控制陶瓷方孔管的外部尺寸，并且制备的陶瓷方孔管力学性能优良，在医用视觉器材领域具有广阔的应用前景。应用前景。应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷方孔管及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及陶瓷材料
，特别涉及一种陶瓷方孔管及其制备方法，可应用于医用视觉器材领域。

技术介绍

[0002]作为重要的组成元件，方孔管在内窥镜等医用视觉器材上有着重要的应用，其可以作为壳体起到保护保护摄像元件和隔离电磁干扰的作用。得益于金属材料优异的延展性，最初的方孔管多采用金属材料加工制备；采用金属材料制备得到的方孔管产品可通过机械加工实现其尺寸的精确控制，并能保证产品的强度。然而以金属方孔管装配的摄像部件进行功能测试时易出现视频图像闪烁和条纹等现象，导致信号不稳定；该现象的产生主要是由于方孔管的外层和内层分别组装了两组电子元件，而金属方孔管的导电性使得内外层电子元件同时有信号发出时，内外层信号互相影响和干涉，导致最终合成的视频图像出现失真，严重制约了金属方孔管在视觉器材领域的实际应用。
[0003]陶瓷材料具有较高的硬度和耐磨性、优异的抗化学侵蚀性和高温力学性，尤其是突出的电绝缘性能够有效避免上述问题。然而，考虑到陶瓷材料的本证脆性，现有技术难以将其加工成薄壁陶瓷方孔管，并且难以在精确控制产品尺寸的同时保持产品的强度，以满足其在医用视觉器材领域的实际需求。因此，需要研究一种能够精确控制陶瓷方孔管尺寸，且能够满足其在医用视觉器材领域所需强度的陶瓷方孔管。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种陶瓷方孔管及其制备方法，采用本专利技术的方法能够精确控制陶瓷方孔管的外部尺寸，实现陶瓷方孔管内部复杂结构的净成形，并且制备得到的陶瓷方孔管力学性能优良，在医用视觉器材领域具有广阔的应用前景。
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种陶瓷方孔管的制备方法，其能够应用于医用视觉器材领域，所述制备方法包括如下步骤：
[0006](1)将陶瓷基体原料进行干燥；所述陶瓷基体原料为氧化铝或氧化锆；
[0007](2)将干燥后的陶瓷基体原料进行球磨，得到陶瓷原料粉体；
[0008](3)将所述陶瓷原料粉体置于特制模具中进行模压成型，得到陶瓷生坯；
[0009](4)将所述陶瓷生坯依次进行烧结致密和平磨加工，得到所述陶瓷方孔管。
[0010]优选地，所述陶瓷基体原料中还包括添加剂；
[0011]当所述陶瓷基体原料为氧化锆时，所述添加剂为氧化铝、氧化铈、氧化钙、氧化镁、氧化钇或氧化钛中一种或多种；
[0012]当所述陶瓷基体原料为氧化铝时，所述添加剂为氧化锆、氧化铈、氧化钙、氧化镁、氧化钇或氧化钛中一种或多种；
[0013]优选的是，当所述添加剂为氧化铝、氧化锆、氧化铈、氧化钙、氧化镁、氧化钇或氧化钛中一种或多种时，所述陶瓷基体原料中的氧化铝的含量为0wt％～40wt％、氧化锆的含
量为0wt％～30wt％、氧化铈的含量为0wt％～20wt％、氧化钙的含量为0wt％～20wt％、氧化镁的含量为0wt％～20wt％、氧化钇的含量为0wt％～25wt％和/或氧化钛的含量为0wt％～10wt％。
[0014]优选地，在步骤(1)中，所述干燥为真空干燥；
[0015]更为优选地，所述干燥的真空度为0.01MPa～0.2MPa，干燥温度为40℃～150℃；干燥时间为4h～24h。
[0016]优选地，在步骤(2)中，所述球磨的方式为干法球磨或湿法球磨；
[0017]更为优选地，所述球磨的球料比为2:1～20:1，球磨转速为100r/min～1000r/min，球磨时间为1h～24h。
[0018]优选地，所述陶瓷原料粉体的粒径为0.2μm～5μm。
[0019]优选地，在步骤(3)中，所述模压成型的压力为10MPa～300MPa，保压时间为5s～300s。
[0020]优选地，在步骤(4)中，所述烧结的方式为无压烧结、微波烧结或闪烧结。
[0021]优选地，所述无压烧结的烧结温度为1300℃～1700℃，保温时间为20min～180min，升温速率为2℃/min～20℃/min，降温速率为2℃/min～15℃/min；
[0022]所述微波烧结的烧结温度为1400℃～1900℃，保温时间为5min～60min，升温速率为20℃/min～70℃/min；
[0023]所述闪烧结的施加电场为300V/cm～1200V/cm，烧结时间为2s～60s。
[0024]优选地，在步骤(4)中，所述平磨依次包括第一阶段平磨和第二阶段平磨；
[0025]所述第一阶段平磨中，所用砂轮的粒度为60#～180#，砂轮的直径为70mm～180mm，砂轮的转速为1000RPM～2000RPM；
[0026]所述第二阶段平磨中，所用砂轮的粒度为320#～1000#，砂轮的直径为70mm～180mm，砂轮的转速为1000RPM～2000RPM。
[0027]第二方面，本专利技术提供了一种陶瓷方孔管，采用上述第一方面任一所述的制备方法制备得到。
[0028]本专利技术还提供一种陶瓷方孔管在视觉器材中的应用。
[0029]本专利技术与现有技术相比至少具有如下有益效果：
[0030]本专利技术采用模压烧结成型工艺制备陶瓷方孔管，可以实现陶瓷方孔管内部复杂结构的净成形，其内部结构无需二次加工；陶瓷方孔管外部通过平磨加工，能够精确控制产品的尺寸，并且制备得到的陶瓷方孔管具备较好的强度(断裂压力＞60N)，能够满足医用视觉器材领域的实际应用需求，在医用视觉器材领域具有广阔的应用前景。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1是本专利技术实施例中制备得到的陶瓷方孔管所用的特制模具示意图；
[0033]图2是本专利技术实施例中制备得到的陶瓷方孔管的产品示意图；
[0034]图3是本专利技术实施例中制备得到的陶瓷方孔管的产品实物图。
[0035]图中：01：上塞子；02：橡胶套管；03：芯杆；04：下塞子。
具体实施方式
[0036]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]本专利技术提供了一种陶瓷方孔管的制备方法，所述陶瓷方孔管应用于医用视觉器材领域，该制备方法包括如下步骤：
[0038](1)将陶瓷基体原料进行干燥；所述陶瓷基体原料为氧化铝或氧化锆；
[0039](2)将干燥后的陶瓷基体原料进行球磨，得到陶瓷原料粉体；
[0040](3)将所述陶瓷原料粉体置于特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷方孔管的制备方法，其特征在于，所述陶瓷方孔管的制备方法包括如下步骤：(1)将陶瓷基体原料进行干燥；所述陶瓷基体原料为氧化铝或氧化锆；(2)将干燥后的陶瓷基体原料进行球磨，得到陶瓷原料粉体；(3)将所述陶瓷原料粉体置于特制模具中进行模压成型，得到陶瓷生坯；(4)将所述陶瓷生坯依次进行烧结致密和平磨加工，得到所述陶瓷方孔管。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述陶瓷基体原料中还包括添加剂；当所述陶瓷基体原料为氧化锆时，所述添加剂为氧化铝、氧化铈、氧化钙、氧化镁、氧化钇或氧化钛中一种或多种；当所述陶瓷基体原料为氧化铝时，所述添加剂为氧化锆、氧化铈、氧化钙、氧化镁、氧化钇或氧化钛中一种或多种；优选的是，当所述添加剂为氧化铝、氧化锆、氧化铈、氧化钙、氧化镁、氧化钇或氧化钛中一种或多种时，所述添加剂中氧化铝的含量为0wt％～40wt％、氧化锆的含量为0wt％～30wt％、氧化铈的含量为0wt％～20wt％、氧化钙的含量为0wt％～20wt％、氧化镁的含量为0wt％～20wt％、氧化钇的含量为0wt％～25wt％和/或氧化钛的含量为0wt％～10wt％。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述干燥为真空干燥；优选的是，所述干燥的真空度为0.01MPa～0.2MPa，干燥温度为40℃～150℃，干燥时间为4h～24h。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述球磨的方式为干法球磨或湿法球磨；优选的是，所述球磨的球料比为2:1～20:1，球磨转速为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐嵘嵘，李智，朱明月，洪惠堂，
申请(专利权)人：东莞市西陶精密陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：