一种高韧性的ZrN陶瓷及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于陶瓷技术领域，公开了一种高韧性的ZrN陶瓷及其制备方法和应用。该方法是将ZrN粉体在空气中250～400℃氧化，在ZrN表面形成薄的ZrO2层，纳米Al2O3粉体在1100～1300℃煅烧，得到枝状Al2O3粉体；再将氧化后的ZrN粉体与枝状Al2O3粉体机械混合，得到混合粉体；将混合粉体预压成型，在气氛或真空下，升温至1600～1800℃，加压20～60MPa，经热压烧结或放电等离子烧结，制得ZrN陶瓷。该ZrN陶瓷的致密度在97％以上，韧性为7～9.3MPa·m1/2，热导率为8.6～11W·(m‑1·K‑1)，可应用在核能领域中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于非氧化物陶瓷，更具体地，涉及一种高韧性的zrn陶瓷及其制备方法和应用。

技术介绍

1、氮化物陶瓷是离子、共价键和金属键的混合物。这种结合使材料具有不同寻常的优点，如高硬度和非常高的熔化温度，以及良好的导热性和导电性。由于这些特性，氮化锆越来越受到关注，根据其较高的硬度、热导率和高温稳定性，可替代一些金属用于刀具、先进的核电站，以及在极端环境中作为超高温陶瓷应用。但氮化锆陶瓷的韧性较低，且较难实现烧结致密化，制备温度较高，限制了其应用。因此，亟需开发一种制备方法以提高氮化锆陶瓷的韧性，同时可以在较低温度下制备致密的氮化锆陶瓷。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术存在的不足和缺点，本专利技术的目的在于提供一种高韧性的zrn陶瓷的制备方法，该方法可在较低温制备致密的zrn陶瓷，同时提高zrn陶瓷的韧性。

2、本专利技术的另一目的在于提供上述方法制备的高韧性的zrn陶瓷。

3、本专利技术的再一目的在于提供上述高韧性的zrn陶瓷的应用。

4、本专利技术的目的通过下述本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高韧性的ZrN陶瓷的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：

2.根据权利要求1所述的高韧性的ZrN陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述ZrN粉体的粒径为0.4～30μm，所述ZrN粉体的纯度为97％以上，所述纳米Al2O3粉体的粒径为10～400nm，所述纳米Al2O3粉体的纯度为96％以上。

3.根据权利要求1所述的高韧性的ZrN陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述氧化的时间为0.5～2h，所述煅烧的时间为2～6h。

4.根据权利要求1所述的高韧性的ZrN陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤S2中氧化后的ZrN粉体和枝状Al2O3粉...

【技术特征摘要】

1.一种高韧性的zrn陶瓷的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：

2.根据权利要求1所述的高韧性的zrn陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述zrn粉体的粒径为0.4～30μm，所述zrn粉体的纯度为97％以上，所述纳米al2o3粉体的粒径为10～400nm，所述纳米al2o3粉体的纯度为96％以上。

3.根据权利要求1所述的高韧性的zrn陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述氧化的时间为0.5～2h，所述煅烧的时间为2～6h。

4.根据权利要求1所述的高韧性的zrn陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤s2中氧化后的zrn粉体和枝状al2o3粉体的质量百分比为(75～95)wt％:(5～25)wt％。

5.根据权利要求1所述的高韧性的zrn陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述机械混合的时间为10～26h，机械混合的转...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭伟明，刘宏兰，林华泰，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：