【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合氧化物陶瓷制备领域，具体地说是涉及一种多元氧化物陶瓷粉末的制备方法。
技术介绍
1、复合氧化物陶瓷具有强度高、耐腐蚀、耐高温等优良的综合性能，例如zro/al2o3二元共晶陶瓷、zro/al2o3/y2o3三元共晶陶瓷、al2o3/tio2二元陶瓷等，在航空航天领域有着广泛应用。用于制备复合氧化物陶瓷的原材料为氧化物陶瓷粉末，氧化物陶瓷粉末经过机械混合、制坯、烧结等工艺得到复合陶瓷块体材料。目前，氧化物陶瓷粉末的制备方法包括化学沉淀法、溶胶凝胶法、等离子体气相合成法、球磨法等，这些方法由于工序复杂、流程长，导致制备成本高，价格相对昂贵。另外，这些技术手段以单一氧化物陶瓷粉末制备为主，难以同时制备两种或两种以上的多元复合粉末。
技术实现思路
1、基于上述技术问题，本专利技术提出一种多元氧化物陶瓷粉末的制备方法。
2、本专利技术所采用的技术解决方案是：
3、一种多元氧化物陶瓷粉末的制备方法，采用多元氧化物陶瓷粉末制备装置，该制备装置包括直流脉冲电源、非自耗电极、自耗电极和介质，直流脉冲电源的正负极分别连接非自耗电极和自耗电极；
4、所述介质置于容器中，所述自耗电极布置在容器的内腔底部，所述非自耗电极设置在自耗电极的正上方，非自耗电极与用于驱动其旋转的旋转电机连接，非自耗电极还与用于驱动其竖向移动的第一步进电机连接；
5、该制备方法包括以下步骤：
6、(1)电源接通后，通过旋转电机驱动非自耗电极旋转，同时通过第
7、(2)当非自耗电极和自耗电极之间的距离达到临界值时，电压会将非自耗电极和自耗电极间的介质击穿，产生电弧；电弧的高能离子束能够将自耗电极正对非自耗电极的上部区域快速融化，形成熔体；
8、(3)电脉冲的间歇式放电将引起熔体剧烈波动，使得熔体溅射出微液滴，再与周围介质反应、冷却作用下形成粉末。
9、优选的，所述自耗电极为所需制备的氧化物陶瓷粉末对应的金属或非金属单质板材；
10、在步骤(3)中，熔体溅射出高温微液滴，高温微液滴与介质发生氧化反应生成氧化物，并凝固成氧化物陶瓷粉末。
11、优选的，所述金属或非金属单质板材采用fe、zr、ti、mg、al、si板材，相应地所制备的氧化物陶瓷粉末为fe2o3、zro2、tio2、mgo、al2o3、sio2。
12、优选的，所述自耗电极采用单一材质的板材，用以制备单一氧化物陶瓷粉末；或所述自耗电极采用复合板材，用以同时制备多元复合氧化物陶瓷粉末。
13、优选的，所述复合板材是由多块单一材质的板材并排拼接形成。
14、优选的，所述复合板材是通过轧制或扩散连接加工制成。
15、优选的，所述非自耗电极正对复合板材的搭接或连接区域，当复合板材是由三块单一材质的板材拼接组成时，非自耗电极的直径或宽度大于中间单一材质板材的宽度，以保证所产生电弧能够同时覆盖三种不同单一材质的板材；
16、所述非自耗电极采用钨电极或铂电极。
17、优选的，所述自耗电极通过螺栓固定在容器底端，自耗电极保持水平；螺栓同时作为接线柱，与直流脉冲电源负极连接。
18、优选的，所述容器的底部固定在移动导轨上，移动导轨与用于驱动其水平移动的第二步进电机连接；通过第二步进电机能够控制自耗电极的水平移动。
19、优选的，所述介质采用能够在电离作用下发生氧化还原反应且无其它杂质离子干扰的液体。
20、本专利技术的有益技术效果是：
21、本专利技术采用电火花放电等离子体作为能量源，对金属或非金属靶材(自耗电极)进行轰击，再控制所形成熔体剧烈波动，使得熔体溅射出微液滴，并与周围介质反应、冷却，形成氧化物陶瓷粉末，本专利技术具有制备成本低，制备工艺简洁，方法快速、高效的优点。
22、本专利技术采用上述制备装置及方法，通过进一步将多块单一金属或非金属板复合，可同时制备两种或两种以上的多元复合粉末，更好满足制备复合氧化物陶瓷的需求，而且制备方法快速、高效，制备成本低。
23、本专利技术还可通过旋转电机控制非自耗电极的旋转，以避免非自耗电极和自耗电极之间发生黏连；通过第一步进电机控制两电极间的距离，进而控制起弧。
24、本专利技术还可进一步通过第二步进电机控制容器随移动导轨水平移动，进而控制自耗电极的水平移动，当自耗电极采用复合板材时，可根据制粉需要控制能量源轰击复合板材的不同区域，以制得不同比例的多元氧化物陶瓷粉末。
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1.一种多元氧化物陶瓷粉末的制备方法，其特征在于，采用多元氧化物陶瓷粉末制备装置，该制备装置包括直流脉冲电源、非自耗电极、自耗电极和介质，直流脉冲电源的正负极分别连接非自耗电极和自耗电极；
2.根据权利要求1所述的一种多元氧化物陶瓷粉末的制备方法，其特征在于：所述自耗电极为所需制备的氧化物粉末对应的金属或非金属单质板材；
3.根据权利要求2所述的一种多元氧化物陶瓷粉末的制备方法，其特征在于：所述金属或非金属单质板材采用Fe、Zr、Ti、Mg、Al或Si板材，相应地所制备的氧化物陶瓷粉末为Fe2O3、ZrO2、TiO2、MgO、Al2O3、SiO2。
4.根据权利要求2所述的一种多元氧化物陶瓷粉末的制备方法，其特征在于：所述自耗电极采用单一材质的板材，用以制备单一氧化物陶瓷粉末；或所述自耗电极采用复合板材，用以同时制备多元复合氧化物陶瓷粉末。
5.根据权利要求4所述的一种多元氧化物陶瓷粉末的制备方法，其特征在于：所述复合板材是由多块单一材质的板材并排拼接形成。
6.根据权利要求5所述的一种多元氧化物陶瓷粉末的制备方法，其特
7.根据权利要求5所述的一种多元氧化物陶瓷粉末的制备方法，其特征在于：所述非自耗电极正对复合板材的搭接或连接区域，当复合板材是由三块单一材质的板材拼接组成时，非自耗电极的直径或宽度大于中间单一材质板材的宽度，以保证所产生电弧能够同时覆盖三种不同单一材质的板材；
8.根据权利要求1所述的一种多元氧化物陶瓷粉末的制备方法，其特征在于：所述自耗电极通过螺栓固定在容器底端，自耗电极保持水平；螺栓同时充当接线柱，与直流脉冲电源负极连接。
9.根据权利要求1所述的一种多元氧化物陶瓷粉末的制备方法，其特征在于：所述容器的底部固定在移动导轨上，移动导轨与用于驱动其水平移动的第二步进电机连接；通过第二步进电机能够控制自耗电极的水平移动。
10.根据权利要求1所述的一种多元氧化物陶瓷粉末的制备方法，其特征在于：所述介质采用能够在电离作用下发生氧化还原反应且无其它杂质离子干扰的液体。
...【技术特征摘要】
1.一种多元氧化物陶瓷粉末的制备方法，其特征在于，采用多元氧化物陶瓷粉末制备装置，该制备装置包括直流脉冲电源、非自耗电极、自耗电极和介质，直流脉冲电源的正负极分别连接非自耗电极和自耗电极；
2.根据权利要求1所述的一种多元氧化物陶瓷粉末的制备方法，其特征在于：所述自耗电极为所需制备的氧化物粉末对应的金属或非金属单质板材；
3.根据权利要求2所述的一种多元氧化物陶瓷粉末的制备方法，其特征在于：所述金属或非金属单质板材采用fe、zr、ti、mg、al或si板材，相应地所制备的氧化物陶瓷粉末为fe2o3、zro2、tio2、mgo、al2o3、sio2。
4.根据权利要求2所述的一种多元氧化物陶瓷粉末的制备方法，其特征在于：所述自耗电极采用单一材质的板材，用以制备单一氧化物陶瓷粉末；或所述自耗电极采用复合板材，用以同时制备多元复合氧化物陶瓷粉末。
5.根据权利要求4所述的一种多元氧化物陶瓷粉末的制备方法，其特征在于：所述复合板材是由多块单一材质的板材并排拼接形成。
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【专利技术属性】
技术研发人员：孙胃涛，章健，王彬，刘晓斌，赵新学，毛哲，冯小云，邵旭奇，夏修杰，张志远，
申请(专利权)人：滨州学院，
类型：发明
国别省市：
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