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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及氧化铝复合陶瓷球,具体涉及一种高纯度氧化铝纤维增强氧化铝复合材料的制备方法。
技术介绍
1、氧化铝陶瓷球作为一种常见的磨介,在矿产、陶瓷、新能源领域得到广泛的应用。其制备方法有多种,如干压成型、等静压成型、滚动成型、滴定成型、水乳法、火焰法、等离子法等。不同的球径大小要求的氧化铝陶瓷球需要不同的方法来制备,但所有的方法制备的球需要具备共同的特点:耐磨不易碎。
2、普通的氧化铝陶瓷球中添加氧化镁、氧化锆等烧结助剂或者增强相,其耐磨性相对较高。高纯的氧化铝球不可添加助剂,相对较脆,韧性较差,其耐磨性相对较差。但目前制备高纯度纳米氧化铝或者使用高纯度纳米氧化铝,必须使用高纯度陶瓷球作为磨介,陶瓷球的耐磨性对粉体性能有着较大的影响,故需要提高陶瓷球的韧性、提高其耐磨性。
3、氧化铝纤维作为一种增强体,增强氧化铝纤维提高陶瓷耐磨性已经在航天航空领域得到广泛应用。该复合材料往往使用连续纤维或者短切纤维作为增强,复合材料的制备成本周期长,工况复杂,成本高,一般为大的结构件,目前尚未有用于制备陶瓷球使用。
4、因此,为了解决上述问题,本专利技术由此而来。
技术实现思路
1、针对上述存在的技术问题至少之一,本专利技术目的是提供一种高纯度氧化铝纤维增强氧化铝复合材料的制备方法。
2、本专利技术的技术方案是:
3、本专利技术的目的在于提供一种高纯度氧化铝纤维增强氧化铝复合材料的制备方法,包括以下步骤:
4、将短切氧化铝
5、再加入高纯度纳米氧化铝分散液,继续加入铝溶胶,将上述混合物充分分散后,经过喷雾干燥得到氧化铝纤维增强氧化铝复合粉,将该复合粉经过干压、等静压后,制备成5-30mm的陶瓷球,将所述的陶瓷球经过高温烧结,最终得到所述的高纯度氧化铝纤维增强氧化铝复合材料。
6、优选地,所述短切氧化铝纤维中氧化铝含量为99%,所述短切氧化铝纤维的长度为3-5cm。
7、优选地,所述短切氧化铝纤维与水的质量比为2:8-5:5。
8、优选地,所述高纯度纳米氧化铝分散液的固含量为30%-70%,氧化铝粒径d50为100nm-500nm,纯度高于99.9%。
9、优选地,所述铝溶胶的纯度高于99.9%,粒径为10nm-100nm,所述铝溶胶占总质量的5%-10%。
10、优选地,所述高纯度纳米氧化铝分散液中氧化铝粉及所述短切氧化铝纤维占总质量的30%-50%,且所述短切氧化铝纤维与所述高纯度纳米氧化铝分散液中氧化铝粉的比例为1:1-1:3。
11、优选地,所述高温烧结的温度为1100℃-1400℃。
12、优选地,所述的酸为不含硫和/或卤素的酸,所述的酸的量以体系ph值达到4为依据。
13、优选地,所述的酸为硝酸、乙酸或乳酸。
14、优选地,所述滚磨的时间为2h-48h。
15、与现有技术相比,本专利技术的优点是:
16、本专利技术的一种高纯度氧化铝纤维增强氧化铝复合材料的制备方法,为了降低复合材料制备的时间及成本,本专利技术使用短切氧化铝纤维,并将其磨成粉,使用纤维粉,微观下仍为纤维,具备增强作用,且作为粉体与氧化铝粉混合更容易,界面结合易处理,而现有技术中直接采用短切氧化铝纤维增强相比而言界面结合更难,更难成型。本专利技术的制备方法,可以大大降低制备时间和成本,而且不添加其他氧化物比如氧化镁或氧化锆以及烧结助剂等,不含其他杂质,纯度更高。
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1.一种高纯度氧化铝纤维增强氧化铝复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的高纯度氧化铝纤维增强氧化铝复合材料的制备方法,其特征在于,所述短切氧化铝纤维中氧化铝含量为99%,所述短切氧化铝纤维的长度为3-5cm。
3.根据权利要求1所述的高纯度氧化铝纤维增强氧化铝复合材料的制备方法,其特征在于,所述短切氧化铝纤维与水的质量比为2:8-5:5。
4.根据权利要求1所述的高纯度氧化铝纤维增强氧化铝复合材料的制备方法,其特征在于,所述高纯度纳米氧化铝分散液的固含量为30%-70%,氧化铝粒径D50为100nm-500nm,纯度高于99.9%。
5.根据权利要求1所述的高纯度氧化铝纤维增强氧化铝复合材料的制备方法,其特征在于,所述铝溶胶的纯度高于99.9%,粒径为10nm-100nm,所述铝溶胶占总质量的5%-10%。
6.根据权利要求1所述的高纯度氧化铝纤维增强氧化铝复合材料的制备方法,其特征在于,所述高纯度纳米氧化铝分散液中氧化铝粉及所述短切氧化铝纤维占总质量的30%-50%,且所述短切氧化铝纤
7.根据权利要求1所述的高纯度氧化铝纤维增强氧化铝复合材料的制备方法,其特征在于,所述高温烧结的温度为1100℃-1400℃。
8.根据权利要求1所述的高纯度氧化铝纤维增强氧化铝复合材料的制备方法,其特征在于,所述的酸为不含硫和/或卤素的酸,所述的酸的量以体系pH值达到4为依据。
9.根据权利要求1或8所述的一种高纯度氧化铝纤维增强氧化铝复合材料的制备方法,其特征在于,所述的酸为硝酸、乙酸或乳酸。
10.根据权利要求1所述的一种高纯度氧化铝纤维增强氧化铝复合材料的制备方法,其特征在于,所述滚磨的时间为2h-48h。
...【技术特征摘要】
1.一种高纯度氧化铝纤维增强氧化铝复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的高纯度氧化铝纤维增强氧化铝复合材料的制备方法,其特征在于,所述短切氧化铝纤维中氧化铝含量为99%,所述短切氧化铝纤维的长度为3-5cm。
3.根据权利要求1所述的高纯度氧化铝纤维增强氧化铝复合材料的制备方法,其特征在于,所述短切氧化铝纤维与水的质量比为2:8-5:5。
4.根据权利要求1所述的高纯度氧化铝纤维增强氧化铝复合材料的制备方法,其特征在于,所述高纯度纳米氧化铝分散液的固含量为30%-70%,氧化铝粒径d50为100nm-500nm,纯度高于99.9%。
5.根据权利要求1所述的高纯度氧化铝纤维增强氧化铝复合材料的制备方法,其特征在于,所述铝溶胶的纯度高于99.9%,粒径为10nm-100nm,所述铝溶胶占总质量的5%-10%。
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【专利技术属性】
技术研发人员:吴永龙,王振,董瑞伟,王宇湖,
申请(专利权)人:苏州柔陶新材料有限公司,
类型:发明
国别省市:
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