專(zhuān)利名稱(chēng)：高強(qiáng)度、高耐磨鋯鋁硅復(fù)合自釋釉陶瓷材料及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度、高耐磨鋯鋁硅復(fù)合自釋釉陶瓷材料及制造方法，
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)氧化鋁(剛玉)結(jié)構(gòu)陶瓷材料，它具有原材料廣泛且便宜，技術(shù)設(shè)備要求低，因而
廣泛使用，氧化鋁結(jié)構(gòu)陶瓷燒成溫度較高， 一般達(dá)到160(TC以上，能耗嚴(yán)重；同時(shí)，由于氧 化鋁陶瓷的斷裂韌性較低，因此其抗彎強(qiáng)度和耐磨性能較差；故對(duì)一些要求耐磨度和機(jī)械強(qiáng) 度較高的領(lǐng)域，如石油鉆井用陶瓷缸套，就不能以氧化鋁陶瓷材料制備。氧化鋯陶瓷的機(jī)構(gòu) 強(qiáng)度和斷裂韌性都很高，但成本非常高。同時(shí)氧化鋯陶瓷容易產(chǎn)生低溫老化，故很難大規(guī)模 推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供一種高強(qiáng)度、高耐磨鋯鋁硅復(fù)合自釋釉陶瓷材料 及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是根據(jù)背景技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，以煅燒氧化鋁和硅酸鋯為原 料，加入組合礦化劑，調(diào)整燒成溫度及基體原料比例，可以一次性生產(chǎn)出表面有釉的高強(qiáng)度 、高耐磨、高抗熱震性自釋釉鋯鋁硅復(fù)合材料。其力學(xué)性能，特別是高強(qiáng)度、高耐磨性能能 比氧化鋁陶瓷提高數(shù)倍，而成本卻降低。它是以煅燒氧化鋁和硅酸鋯為基體原料，加入氧化 釔、氧化鈰、氧化鎂、碳酸鈣和氧化鈦為礦化劑，采用常規(guī)原位反應(yīng)法來(lái)制備高性能復(fù)合 材料。改性增強(qiáng)增韌，在成型工藝上采用等靜壓成型技術(shù)，使材料具有均勻性和致密性，在 燒結(jié)工藝中常采用常規(guī)高溫抽屜窯一次燒成，溫度均勻，且成本低。
具體方案如下高強(qiáng)度、高耐磨鋯鋁硅復(fù)合自釋釉陶瓷的制備方法，它包括基體原料、 礦化劑，，其特征在于所述的基體原料為煅燒氧化鋁和硅酸鋯，所述的礦化劑為氧化釔、氧 化鈰、氧化鎂、碳酸鈣和氧化鈦，按以下原料的重量配比配料和步驟完成
所述的各原料的重量配比為
煅燒氧化鋁20-58%，硅酸鋯40-75%，氧化釔1-5%，氧化鈰O. 5-2%，氧化鎂O. 5-3%，碳酸 l丐O. 5-3%，氧化鈦O. 5-3%。
各組份百分含量之和為100%計(jì)；所述的各步驟為(1)、采用常規(guī)的濕法球磨，將上述重量配比的原料投入球磨機(jī)內(nèi) ，然后加水，再添加濃度為5%的聚乙烯醇0. 6-0.8%，料球水按l :3-5:0. 7重量配比，球 磨20-40小時(shí)得到漿料，其聚乙稀醇為粘結(jié)劑；
2) 料漿常規(guī)工藝進(jìn)行噴霧干燥或烘干粉碎得到干粉料，其進(jìn)口溫度為400-42CTC，出口 溫度為90-ll(TC，泵壓為1-1.5kg/cm2 ;
3) 粉料采用常規(guī)等靜壓或干壓成型得生坯.，成型壓力為150-200MPa，保壓時(shí)間為 10-20秒，生坯烘干5小時(shí)；
4) 、采用常規(guī)高溫一次燒成工藝，即用液化氣高溫抽屜窯在還原氣氛下燒結(jié)，燒成溫度 為1400-160(TC，保溫2-3小時(shí)，得到高強(qiáng)度、高耐磨鋯鋁硅復(fù)合自釋釉陶瓷材料。
通過(guò)上述方法制備的生產(chǎn)出表面有釉的高強(qiáng)度、高耐磨、高抗熱震性自釋釉鋯鋁硅復(fù)合 材料。它與氧化鋁陶瓷材料相比它具有高強(qiáng)度、高韌性、高耐磨性能，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，燒成 溫度大幅度下降，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
具體實(shí)施例方式
配方實(shí)例
例l、煅燒氧化鋁43%，硅酸鋯52%，氧化釔2%，氧化鈰O. 5%，氧化鎂O. 7%，碳酸鈣O. 8%，
氧化鈦1%。
例2、煅燒氧化鋁49%，硅酸鋯45.8%，氧化釔2. 1%，氧化鈰O. 5%，氧化鎂O. 8%，碳酸鈣 0.9%，氧化鈦0.9%。
權(quán)利要求
1.高強(qiáng)度、高耐磨鋯鋁硅復(fù)合自釋釉陶瓷的制備方法，它包括基體原料、礦化劑，其特征在于所述的基體原料為煅燒氧化鋁和硅酸鋯，所述的礦化劑為氧化釔、氧化鈰、氧化鎂、碳酸鈣和氧化鈦，按以下原料的重量配比配料和步驟完成所述的各原料的重量配比為煅燒氧化鋁20-58％，硅酸鋯40-75％，氧化釔1-5％，氧化鈰0.5-2％，氧化鎂0.5-3％，碳酸鈣0.5-3％，氧化鈦0.5-3％.各組份百分含量之和為100％計(jì)；所述的各步驟為(1)、采用常規(guī)的濕法球磨，將上述重量配比的原料投入球磨機(jī)內(nèi)，然后加水，再添加濃度為5％的聚乙烯醇0.6-0.8％，料∶球∶水按1∶3-5∶0.7重量配比，球磨20-40小時(shí)得到漿料，其聚乙稀醇為粘結(jié)劑；2)料漿常規(guī)工藝進(jìn)行噴霧干燥或烘干粉碎得到干粉料，其進(jìn)口溫度為400-420℃，出口溫度為90-110℃，泵壓為1-1.5kg/cm2；3)粉料采用常規(guī)等靜壓或干壓成型得到生坯.，成型壓力為150-200MPa，保壓時(shí)間為10-20秒，生坯烘干5小時(shí)；4)、采用常規(guī)高溫一次燒成工藝，即用液化氣高溫抽屜窯在還原氣氛下燒結(jié)，燒成溫度為1400-1600℃，保溫2-3小時(shí)，得到高強(qiáng)度、高耐磨鋯鋁硅復(fù)合自釋釉陶瓷材料。
2. 由權(quán)利要求l所述的方法制備的一種高強(qiáng)度、高耐磨鋯鋁硅復(fù)合自 釋釉陶瓷材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度、高耐磨鋯鋁硅復(fù)合自釋釉陶瓷材料及制造方法。特征是按以下原料配料和步驟完成，原料為煅燒氧化鋁、硅酸鋯、氧化釔、氧化鈰、氧化鎂、碳酸鈣和氧化鈦。步驟是將上述原料投入球磨機(jī)內(nèi)，加水，再添加濃度為5％的聚乙烯醇進(jìn)行濕法球磨得到漿料；再將料漿進(jìn)行噴霧干燥得到干粉料；將粉料采用等靜壓成型得到生坯；采用高溫抽屜窯在還原氣氛下一次燒成得到高強(qiáng)度、高耐磨鋯鋁硅復(fù)合自釋釉陶瓷材料。本發(fā)明與氧化鋁陶瓷材料相比它具有高強(qiáng)度、高韌性、高耐磨性能，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，燒成溫度大幅度下降，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
文檔編號(hào)C04B35/10GK101671179SQ20091030829
公開(kāi)日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月15日
發(fā)明者曾日倫, 李忠權(quán), 潘俊明 申請(qǐng)人:湖南泰鑫瓷業(yè)有限公司