一种氮化硼纳米管增强增韧氧化锆陶瓷的方法技术

本发明专利技术公开了一种氮化硼纳米管增强增韧氧化锆陶瓷的方法，具体操作如下：称取氮化硼纳米管、氧化锆粉体和氧化锆磨球，量取无水乙醇倒入球磨罐，然后进行球磨；球磨后的混合浆料在烘箱中干燥后进行过筛，将筛下的粉料装入氧化铝坩埚并在马弗炉中进行预烧结；预烧结后的粉料装入石墨模具中，在多功能烧结炉中进行烧结，烧结后自然冷却到室温；烧结体经过磨削、切割等机械加工得到成品。该方法具有成本较低，加工工艺稳定，操作处理简单，生产效率高，产品力学性能高等优点。在同一工艺条件下，加入氮化硼纳米管的氧化锆陶瓷弯曲强度达到１１４３．３ＭＰａ，比纯氧化锆陶瓷提高２８％；断裂韧性达到１４．３ＭＰａ.ｍ１／２，较纯氧化锆陶瓷提高８０％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
氧化锆具有十分优异的物理化学性能，如高的室温力学性能、较好的耐磨性、和耐 化学腐蚀性，特别是氧化锆随温度变化发生相变，其中由四方相向单斜相的转变即马氏体 相变，可起到独特的相变增韧作用；同时氧化锆复合材料在不同条件下具有某些独特的性 能，表现出对电、光、声、气和温度等的敏感特性，因而氧化锆不仅广泛应用于耐火材料、结 构材料，而且在功能材料和电子材料等工业生产领域具有广阔的应用前景。然而，氧化锆热膨胀系数高、热导率低，以及陶瓷材料普遍存在的脆性大的缺点， 极大地限制了其应用。目前，对氧化锆陶瓷增强增韧的主要方法是复合化，采用的增强相一 般为高强度高模量的晶须、片晶和颗粒。而这些方法削弱了氧化锆陶瓷相变增韧的效果，导 致复合材料致密度下降。碳纳米管的优异力学性能及其在高分子复合材料方面获得的研究结果，为陶瓷材 料的增强增韧提供了新的思路，但是碳纳米管与氧化锆陶瓷复合后增强增韧效果并不明 显，甚至降低了氧化锆陶瓷的强度和韧性，其主要原因是碳纳米管与氧化锆陶瓷复合材料 在高温烧结过程中，碳纳米管发生氧化或与基体材料发生反应，致使碳纳米管的强韧化作 用难以发挥。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮化硼纳米管增强增韧氧化锆陶瓷的方法，其特征在于，包括以下步骤：　　Ａ．分别称取氮化硼纳米管、氧化锆粉体和氧化锆磨球，并量取无水乙醇；其中，由氮化硼纳米管和氧化锆粉体组成的混合粉料中氮化硼纳米管所占比例为０．５－２ｗｔ．％；由氮化硼纳米管和氧化锆粉体组成的混合粉料与氧化锆磨球的质量比为１∶６；乙醇的用量以至少能够浸没混合粉料为准；　　Ｂ．将步骤Ａ中称量好的物质材料混合，并进行球磨；　　Ｃ．将步骤Ｂ中球磨后的混合浆料放到烘箱中干燥，然后过筛；　　Ｄ．将步骤Ｃ中筛下的混合粉料置于氧化铝坩埚中，在马弗炉中进行预烧结；　　Ｅ．将步骤Ｄ中预烧结的混合粉料装入石墨模具中，在多功能烧结炉中进行烧结，烧结...

【技术特征摘要】
一种氮化硼纳米管增强增韧氧化锆陶瓷的方法，其特征在于，包括以下步骤A.分别称取氮化硼纳米管、氧化锆粉体和氧化锆磨球，并量取无水乙醇；其中，由氮化硼纳米管和氧化锆粉体组成的混合粉料中氮化硼纳米管所占比例为0.5 2wt.％；由氮化硼纳米管和氧化锆粉体组成的混合粉料与氧化锆磨球的质量比为1∶6；乙醇的用量以至少能够浸没混合粉料为准；B.将步骤A中称量好的物质材料混合，并进行球磨；C.将步骤B中球磨后的混合浆料放到烘箱中干燥，然后过筛；D.将步骤C中筛下的混合粉料置于氧化铝坩埚中，在马弗炉中进行预烧结；E.将步骤D中预烧结的混合粉料装入石墨模具中，在多功能烧结炉中进行烧结，烧结温度为1350 1500℃，烧结时间1 4小时，烧结后，自然冷却到室温；F.将步骤E中烧结好的陶瓷块经过机械加...

【专利技术属性】
技术研发人员：白玉俊，徐久皎，王伟礼，亓永新，伦宁，毕见强，王守仁，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]