高密度氧化铝陶瓷材料的组成如下：A、比表面积为3～7m2/g的氧化铝粉体50～90wt%，B、比表面积为10～20m2/g的氧化铝粉体50～10wt%，C、D和E的混合物占A和B的混合物3～7wt%，其中：D和E的组分和比例如下：CaO-Al2O3-SiO2或BaO-Al2O3-SiO2?80～95wt%；ZrO2、BaO、SrO、HfO2或Re2O3。本发明专利技术能提高90氧化铝陶瓷理论密度（>3.8g/cm3）、相对密度(>99.5%)，同时不降低氧化铝陶瓷的力学性能，还能降低烧结温度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种氧化铝陶瓷材料及其制造方法。
技术介绍
随着科学技术的发展，特别是能源技术、空间技术、汽车工业等的发展，对材料的 要求越来越苛刻，迫切需要开发出各种新型的高性能结构材料。氧化铝陶瓷由于强度高、耐 高温、绝缘性好、耐腐蚀，并且具有很好的机电性能，广泛的应用于电子、机械、化工等行业。制备高性能氧化铝陶瓷需要很高的烧结温度，生产成本很高。为了降低成本，实现 陶瓷的低温烧结通常引入MgO、Si02Ca0或者MAS、CAS、LAS等玻璃粉作为烧结助剂。单纯 的将MgO、Si02作为烧结助剂引入到商业氧化铝粉体中，可以促进其烧结致密化，但是在降 低烧结温度的同时也往往会造成氧化铝陶瓷理论密度的降低，原因在于所采用的玻璃粉的 密度低于氧化铝的密度以及由于液相烧结的时候气孔被包裹在液相之中，导致90氧化铝 陶瓷理论和相对密度都下降，因而使其应用范围大大受限制。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的上述不足而提供一种高密度氧化 铝陶瓷材料，使其氧化铝烧结温度降低的同时又能使氧化铝陶瓷保持较高的理论密度和相 对密度，同时保持较好的力学性能。本专利技术还相应提供一种高密度氧化铝陶瓷材料的低温烧结方法，使其在低于现有 烧结温度下能够得到高密度氧化铝陶瓷产品。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为 高密度氧化铝陶瓷材料的组成如下A、比表面积为3 7m2/g的氧化铝粉体50 90wt%B、比表面积为10 20m2/g的氧化铝粉体 50 10wt%C、D和E的混合物占A和B的混合物3 7wt% 其中D和E的组分和比例如下D、Ca0-A1203-Si02或 Ba0-A1203_Si0280 95wt% ；E、Zr02、BaO、SrO,Hf02 或 Re203 的氧化物材料20 5wt% ； 上述A组分和B组分的比例优选为A 60 80wt% ；B 40 20wt%。上述A组分优选为氧化铝的比表面为5 9 m2/g。上述B组分优选为氧化铝的比表面为14 18 m2/g。上述C组分的比例优先为4 6wt%。上述D组分和E组分的比例优选为D 85 93wt% ；E 15 7wt%。上述C为调节烧结助剂，通过调节C的组成达到调节液相和氧化铝之间的润湿性 能，同时调节不同氧化铝粉体的颗粒级配的同时引入增强型，可以使氧化铝烧结温度降低 的同时又能使氧化铝陶瓷保持较高的理论密度和相对密度，同时保持较好的力学性能，得到高理论密度、相对密度的90氧化铝陶瓷材料。为得到上述高密度氧化铝陶瓷材料，还提供了一种高密度氧化铝陶瓷材料低温烧 结方法，包括如下步骤1)配料将上述A、B和C原料按所述的比例配料，以无水乙醇为介质，三者均勻混合后 用高纯氧化铝磨球球磨10 30h，干燥后过200目筛制得粉体；2)成型制备的粉体经钢模单轴50 lOOMI^a成型后，再用200 300ΜΙ^等静压成型；3)烧结成型样品在硅钼棒为发热体的高温炉中进行无压烧结，升温速率为3 10°C/ min，在1400 1500°C温度下烧结，保温时间为3 证，然后随炉冷却制得高密度氧化铝陶 瓷材料。上述最佳烧结温度为1420 1450°C。与现有技术相比，本专利技术的优点在于本专利技术通过调节烧结助剂的组分，实现液相表面张力、和氧化铝粉体表面润湿行为的 改善，达到提高90氧化铝陶瓷理论密度(>3. 8g/cm3)、相对密度(>99. 5%)，同时不降低氧化 铝陶瓷的力学性能。还能降低烧结温度。具体实施例方式以下结合实施例对本专利技术作进一步描述。实施例1 采用氧化铝粉体以商业的高纯氧化铝为原料，选择两种氧化铝粉体作为原料，氧化铝 的比表面积分别为7m2/g，16 m2/g。这两种氧化铝粉体的级配选择为70wt%的比表面积为 7m2/g的氧化铝粉体；30wt%的比表面积为16 m2/g的氧化铝粉体。选择Ca0-A1203-Si02 低共熔点的组成为基础配方作为添加剂，在基础配方的基础上通过添W&02、Ba0。组成为 90wt%的Ca0-A1203-Si02 ；5wt%的Zr02、5wt%的BaO。添加剂和氧化铝的重量比为5wt%。 将以上原料按照所述的比例配料，以无水乙醇为介质，三者均勻混合后用高纯氧化铝磨球 球磨20h，干燥后过200目筛。制备的粉体经钢模单轴50成型后，再用200MI^等静压成型。 样品在硅钼棒为发热体的高温炉中进行无压烧结，升温速率为10°C /min。在1450°C温度下 烧结，保温时间为3h，然后随炉冷却。烧结制备的氧化铝的密度为3. 83g/cm3 ；在扫描电镜下观察没有气孔。抗折强度 为！350Mpa。权利要求1.高密度氧化铝陶瓷材料，其特征在于组成如下A、比表面积为3 10m2/g的氧化铝粉体50 90wt%B、比表面积为10 20m2/g的氧化铝粉体 50 10wt%C、D和E的混合物占A和B的混合物3 7wt%其中D和E的组分和比例如下D、Ca0-A1203-Si02或 Ba0-A1203_Si0280 95wt% ；E、Zr02、BaO、SrO,Hf02 或 Re20320 5wt%。2 如权利要求1所述的高密度氧化铝陶瓷材料，其特征在于所述的A组分和B组分 的比例为:A 60 80wt% ；B 40 20wt%。3.如权利要求1或2所述的高密度氧化铝陶瓷材料，其特征在于所述的A组分为氧 化铝的比表面为5 9 m2/g, B组分为氧化铝的比表面为14 18 m2/g。4.如权利要求1或2所述的高密度氧化铝陶瓷材料，其特征在于所述的C组分的比 例为4 6wt%。5.如权利要求4所述的高密度氧化铝陶瓷材料，其特征在于所述的D组分和E组分 的比例为D 85 93wt% ；E 15 7wt%。6.高密度氧化铝陶瓷材料低温烧结方法，包括如下步骤1)配料将权利要求1-5中任一项所述的A、B和C原料的比例配料，以无水乙醇为介 质，三者均勻混合后用高纯氧化铝磨球球磨10 30h，干燥后过200目筛制得粉体；2)成型制备的粉体经钢模单轴50 lOOMI^a成型后，再用200 300ΜΙ^等静压成型；3)烧结成型样品在硅钼棒为发热体的高温炉中进行无压烧结，升温速率为3 10°C/ min，在1400 1500°C温度下烧结，保温时间为3 证，然后随炉冷却制得高密度氧化铝陶 瓷材料。7.如权利要求6所述的高密度氧化铝陶瓷材料低温烧结方法，其特征在于所述的烧 结温度为1420 1450°C。全文摘要高密度氧化铝陶瓷材料的组成如下A、比表面积为3～7m2/g的氧化铝粉体50～90wt%，B、比表面积为10～20m2/g的氧化铝粉体50～10wt%，C、D和E的混合物占A和B的混合物3～7wt%，其中D和E的组分和比例如下CaO-Al2O3-SiO2或BaO-Al2O3-SiO2 80～95wt%；ZrO2、BaO、SrO、HfO2或Re2O3。本专利技术能提高90氧化铝陶瓷理论密度(>3.8g/cm3)、相对密度(>99.5%)，同时不降低氧化铝陶瓷的力学性能，还能降低烧结温度。文档编号C04B35/63GK102093039SQ20111000580公开日2011年6月15日 申请日期2011年1月12日 本文档来自技高网...
【技术保护点】
高密度氧化铝陶瓷材料，其特征在于：组成如下： Ａ、比表面积为３～１０ｍ↑［２］／ｇ的氧化铝粉体 ５０～９０ｗｔ％ Ｂ、比表面积为１０～２０ ｍ↑［２］／ｇ的氧化铝粉体 ５０～１０ｗｔ％ Ｃ、Ｄ和Ｅ的混合物 占Ａ和Ｂ的混合物 ３～７ｗｔ％ 其中：Ｄ和Ｅ的组分和比例如下： Ｄ、ＣａＯ－Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］－ＳｉＯ↓［２］或ＢａＯ－Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］－ＳｉＯ↓［２］ ８０～９５ｗｔ％； Ｅ、ＺｒＯ↓［２］、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＨｆＯ↓［２］或Ｒｅ↓［２］Ｏ↓［３］ ２０～５ｗｔ％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李巨安，蒋丹宇，
申请(专利权)人：宁波韵升股份有限公司，宁波韵升光通信技术有限公司，中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：97
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