一种高韧性柱状氧化铝陶瓷的制备方法
专利汇可以提供一种高韧性柱状氧化铝陶瓷的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种高韧性柱状 氧 化 铝 陶瓷的制备方法，其特征在于：以高纯α-氧化铝粉体为主要原料， 碳 化 硅 为添加剂，按一定 质量 比进行配料，然后湿式混合、干燥、 造粒 后成型，预 烧结 ，获得相对 密度 为72～83％的半成品，自然冷却至室温，再将预烧结后的半成品进行 酸化 处理，然后在室温下干燥，再进行二次烧结，烧结 温度 为1450～1550℃，保温时间为2～6h，自然冷却至室温，制得高韧性柱状氧化铝陶瓷，本 发明 具有原位生长的柱状氧化铝晶粒，柱状晶的长径比大于5，成型后材料的弯曲强度为290～430MPa， 断裂韧性 为4.8～7.6MPa·m1/2；因而具有优异 力 学性能和广泛的用途。，下面是一种高韧性柱状氧化铝陶瓷的制备方法专利的具体信息内容。
1.一种高韧性柱状氧化铝陶瓷的制备方法，以高纯α-氧化铝粉体为主要原料，碳化硅为添加剂，按一定质量比进行配料，然后湿式混合、干燥、造粒后成型，预烧结，获得相对密度为72～83％的半成品，自然冷却至室温，再将预烧结后的半成品进行酸化处理，然后在室温下干燥，再进行二次烧结，烧结温度为1450～1550℃，保温时间为2～6h，自然冷却至室温，制得高韧性柱状氧化铝陶瓷；其特征在于：
原料：粒径为2～5μm、纯度为99.99％的α-氧化铝粉体和碳化硅，质量百分比为92％-
98％∶2％-8％；
制备步骤：将上述原料粉体按比例混合后加水，在微粒球磨机中球磨，混合均匀；经干燥、造粒后成型，预烧结温度为1400～1450℃，保温时间为2～4h，获得相对密度为72％～
83％的半成品，自然冷却至室温；再将预烧结后的半成品浸泡在质量浓度为13％的HF溶液中进行酸化处理，时间为1～3分钟，取出后在室温干燥；再进行二次烧结，烧结温度为1450～1550℃，保温时间为2～6h，自然冷却至室温，制得高韧性柱状氧化铝陶瓷。
2.根据权利要求1所述的高韧性柱状氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于：按质量百分比为98％∶2％分别称取粒径为2-5μm、纯度为99.99％的α-氧化铝粉体98克，碳化硅2克，再加入98mL蒸馏水；将混合料在微粒球磨机中球磨4小时，经干燥、造粒后成型，于1450℃预烧结4小时，自然冷却至室温，获得相对密度为72％的半成品，然后将半成品浸泡在质量浓度为13％的HF溶液中进行酸化处理1分钟，取出后在室温干燥，再于1550℃进行二次烧结3小时，而后自然冷却至室温，获得由柱状氧化铝晶粒组成的高韧性柱状氧化铝陶瓷。
3.根据权利要求1所述的高韧性柱状氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于：按质量百分比为96％∶4％分别称取粒径为2-5μm、纯度为99.99％的α-氧化铝粉体96克，碳化硅4克，再加入96mL蒸馏水；将混合料在微粒球磨机中球磨4小时，经干燥、造粒后成型，于1420℃预烧结4小时，自然冷却至室温，获得相对密度为78％的半成品，然后将半成品浸泡在质量浓度为13％的HF溶液中进行酸化处理2分钟，取出后在室温干燥，再于1520℃进行二次烧结4小时，而后自然冷却至室温，获得由柱状氧化铝晶粒组成的高韧性柱状氧化铝陶瓷。
4.根据权利要求1所述的高韧性柱状氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于：按质量百分比为92％∶8％分别称取粒径为2-5μm、纯度为99.99％的α-氧化铝粉体92克，碳化硅8克，再加入92mL蒸馏水；将混合料在微粒球磨机中球磨4小时，经干燥、造粒后成型，于1400℃预烧结4小时，自然冷却至室温，获得相对密度为83％的半成品，然后将半成品浸泡在质量浓度为13％的HF溶液中进行酸化处理3分钟，取出后在室温干燥，再于1500℃进行二次烧结6小时，而后自然冷却至室温，获得由柱状氧化铝晶粒组成高韧性柱状氧化铝陶瓷。
5.权利要求1所述的制备方法制备出的高韧性柱状氧化铝陶瓷，其特征在于：采用以下方法制备：
原料：粒径为2～5μm、纯度为99.99％的α-氧化铝粉体和碳化硅，质量百分比为92％-
98％∶2％-8％；
制备步骤：将上述原料粉体按比例混合后加水，在微粒球磨机中球磨，混合均匀；经干燥、造粒后成型，预烧结温度为1400～1450℃，保温时间为2～4h，获得相对密度为72％～
83％ 的半成品，自然冷却至室温；再将预烧结后的半成品浸泡在质量浓度为13％的HF溶液中进行酸化处理，时间为1～3分钟，取出后在室温干燥；再进行二次烧结，烧结温度为1450～1550℃，保温时间为2～6h，自然冷却至室温，制得高韧性柱状氧化铝陶瓷；
所述的高韧性柱状氧化铝陶瓷，具有原位生长的柱状氧化铝晶粒，柱状晶的长径比大于5，成型后材料的弯曲强度为290～430MPa，断裂韧性为4.8～7.6MPa·m1/2。
一种高韧性柱状氧化铝陶瓷的制备方法
技术领域
背景技术
1500-1650℃，通过常压或热压烧结，可获柱状晶增韧的氧化铝陶瓷。如中国专利CN101618960A报道了在纯度为99.99％的α-氧化铝中添加少量含有Ca，Mg离子的Mg(NO3)2,CaC12盐，即可以诱发氧化铝异向生长，从而制备出含原位生长长柱状氧化铝晶的陶瓷。另外，中国专利CN 101343176A报道了一种自补强亚微米晶氧化铝陶瓷的制备方法，在细晶α-氧化铝中加入添加剂，如氧化锌、氧化镁、氧化钙、氧化钇、氧化斓、氧化钛、氧化硼、氧化铁、氧化钒、氧化硅中的任意一种或者任意两种以上的混合物，可制得含有氧化铝长柱状晶的自补强的亚微米晶氧化铝陶瓷，显微结构中含有长径比大于5的长柱状氧化铝晶粒。同样，美国专利US5,081,082描述了一种在α-A12O3基体中原位生长β-A12O3针状晶提高氧化铝陶瓷韧性的方法；即在高纯α-A12O3粉末中添加摩尔比小于3％的Na2O和MgO复合添加剂，在
1600-1700℃常压，或1550-1650℃，30-60MPa的压力下热压烧结，可获得β-A12O3原位生长的氧化铝陶瓷。以上专利都报道了，通过原位柱状晶的生长可以提高氧化铝的断裂韧性，但均没有给出具体的韧性值大小。
发明内容
83％的半成品，自然冷却至室温；再将预烧结后的半成品浸泡在质量浓度为13％的HF溶液中进行酸化处理，时间为1～3分钟，取出后在室温干燥；再进行二次烧结，烧结温度为1450～1550℃，保温时间为2～6h，自然冷却至室温，制得高韧性柱状氧化铝陶瓷。
比大于5，成型后材料的弯曲强度为290～430MPa，断裂韧性为4.8～7.6MPa·m 。
具体实施方式
430MPa，断裂韧性为4.8～7.6MPa·m1/2。
性为6.3±0.6MPa·m 。
0.7MPa·m 。
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