一種高壓陶瓷材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高壓陶瓷材料及其制備方法，該高壓陶瓷材料，由包含以下重量份的組分制成：Al2O370-73份、TiO26-8份、ZrO25-8份、ZnO5-7份、Fe3O41.5-2份、WO31.2-1.8份、Co3S40.05-1份和碳納米管0.02-0.08份。本發(fā)明還提供了一種高壓陶瓷材料的制備方法，該方法包括以下步驟：（1）稱取Al2O370-73份、WO31.2-1.8份、Co3S40.05-1份和碳納米管0.02-0.08份，采用濕式球磨法混合2-3小時；（2）在惰性氣氛下加入TiO26-8份、ZrO25-8份、ZnO5-7份和Fe3O41.5-2份，升溫至700-710℃，保溫2小時，壓制成型，在1120-1150℃中燒結2-3小時；（3）將步驟2的產(chǎn)物，10℃/min的降溫速率，將溫度降至850-900℃，保溫1-2小時，自然冷卻，得到高壓陶瓷材料。
【專利說明】一種高壓陶瓷材料及其制備方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于陶瓷材料領域，特別涉及一種高壓陶瓷材料及其制備方法。

【背景技術】
[0002] 陶瓷材料是用天然或合成化合物經(jīng)過成形和高溫燒結制成的一類無機非金屬材 料。根據(jù)陶瓷材料的用途可以將陶瓷材料分為普通陶瓷材料和特種陶瓷材料。
[0003] 功能陶瓷利用陶瓷對聲、光、電、磁、熱等物理性能，因此具有很多特殊功能。功能 陶瓷種類繁多，用途各異，例如，根據(jù)陶瓷電學性質(zhì)的差異可制成導電陶瓷、半導體陶瓷、介 電陶瓷、絕緣陶瓷等電子材料，用于制作電容器、電阻器、電子工業(yè)中的高溫高頻器件。
[0004] 利用陶瓷的光學和電學性能，可制造固體激光材料、光導纖維、光儲存材料、壓電 材料、磁性材料、基底材料等，其應用前景十分廣闊。
[0005] 高壓陶瓷材料在超出其標稱電壓下工作時有可能發(fā)生災難性的損壞，其在使用 過程中需具有優(yōu)良的機械韌性，這樣才能承受高頻率下的機電轉(zhuǎn)換。因此，開發(fā)具備優(yōu)良斷 裂韌性的高壓電性能的壓電陶瓷材料，方能兼顧壓電換能器的優(yōu)異性能和產(chǎn)品可靠性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對上述的需求，本發(fā)明特別提供了一種高壓陶瓷材料及其制備方法。
[0007] 本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案實現(xiàn)： 一種高壓陶瓷材料，由包含以下重量份的組分制成： A1203 70-73 份， Τ?02 6-8 份， Zr02 5-8 份， ZnO 5-7 份， Fe304 1. 5-2 份， W03 1. 2-1. 8 份， Co3S4 0· 05-1 份， 碳納米管 0. 02-0. 08份。
[0008] 所述 Fe304 為納米 Fe304。
[0009] 所述納米Fe304的粒徑為5-12納米。
[0010] 所述Co3S4為Co3S 4納米球。
[0011] 所述Co3S4納米球的直徑為8-10納米。
[0012] 一種高壓陶瓷材料的制備方法，該方法包括以下步驟： (1) 稱取 A120370-73 份、W031. 2-1. 8 份、Co3S4O. 05-1 份和碳納米管 0. 02-0. 08 份，采 用濕式球磨法混合2-3小時； (2) 在惰性氣氛下加入Ti026-8份、Zr025-8份、Zn05-7份和Fe3041. 5-2份，升溫至 700-7KTC，保溫2小時，壓制成型，在1120-1150°C中燒結2-3小時； (3)將步驟2的產(chǎn)物，10°C /min的降溫速率，將溫度降至850-900°C，保溫1-2小時，自 然冷卻，得到高壓陶瓷材料。
[0013] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其有益效果為： (1)本發(fā)明制得的高壓陶瓷材料具有耐高溫、耐腐蝕性能，而且具有導電率高、重量輕、 抗拉強度高和壽命長的特點。
[0014] (2)本發(fā)明制得的高壓陶瓷材料在不同的使用環(huán)境中仍能保持良好的穩(wěn)定性和耐 候性。
[0015] (3)本發(fā)明的高壓陶瓷材料，加入了多個組分的納米材料，使制得的高壓陶瓷材料 的電學性能有了較大的提高，同時，本發(fā)明的陶瓷材料的制備方法簡單，易于工業(yè)化生產(chǎn)。

【具體實施方式】
[0016] 以下結合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0017] 實施例1 (1) 稱取A120373kg、W031. 2kg、直徑為8納米的Co3S4O. 5kg和碳納米管0. 02kg，采用 濕式球磨法混合3小時； (2) 在惰性氣氛下加入Ti026kg、Zr028 kg、Zn06kg和粒徑為5納米Fe3042kg，升溫至 700°C，保溫2小時，壓制成型，在1120°C中燒結2小時； (3) 將步驟2的產(chǎn)物，10°C /min的降溫速率，將溫度降至850°C，保溫1小時，自然冷卻， 得到高壓陶瓷材料。
[0018] 制得高壓陶瓷材料的性能測試結果如表1所示。
[0019] 實施例2 (1) 稱取A120370kg、W031. 5kg、直徑為10納米的Co3S4O. 05kg和碳納米管0. 08kg，采 用濕式球磨法混合3小時； (2) 在惰性氣氛下加入Ti026kg、Zr026kg、Zn07kg和粒徑為12納米Fe3041. 5kg，升溫 至710°C，保溫2小時，壓制成型，在1150°C中燒結2小時； (3) 將步驟2的產(chǎn)物，10°C /min的降溫速率，將溫度降至900°C，保溫2小時，自然冷卻， 得到高壓陶瓷材料。
[0020] 實施例3 (1) 稱取A120370kg、W031. 8kg、直徑為8納米的Co3S4Ikg和碳納米管0. 04kg，采用濕 式球磨法混合2小時； (2) 在惰性氣氛下加入Ti028 kg、Zr025kg、Zn05kg和粒徑為7納米Fe3041. 5kg，升溫 至700°C，保溫2小時，壓制成型，在1140°C中燒結2-3小時； (3) 將步驟2的產(chǎn)物，10°C /min的降溫速率，將溫度降至870°C，保溫2小時，自然冷卻， 得到高壓陶瓷材料。
[0021] 制得高壓陶瓷材料的性能測試結果如表1所示。
[0022] 實施例4 (1) 稱取A120372kg、W031. 2kg、直徑為10納米的Co3S4O. 05kg和碳納米管0. 02kg，采 用濕式球磨法混合3小時； (2) 在惰性氣氛下加入Ti026kg、Zr025kg、Zn05kg和粒徑為8納米Fe3041. 8kg，升溫至 700°C，保溫2小時，壓制成型，在1120°C中燒結3小時； (3)將步驟2的產(chǎn)物，10°C /min的降溫速率，將溫度降至870°C，保溫1小時，自然冷卻， 得到高壓陶瓷材料。
[0023] 制得高壓陶瓷材料的性能測試結果如表1所示。
[0024] 表 1

【權利要求】
1. 一種高壓陶瓷材料，其特征在于，由包含以下重量份的組分制成： A1203 70-73 份， Ti02 6-8 份， Zr02 5-8 份， ZnO 5-7 份， Fe304 1. 5-2 份， W03 1. 2-1. 8 份， Co3S4 0? 05-1 份， 碳納米管 0. 02-0. 08份。
2. 根據(jù)權利要求1所述高壓陶瓷材料，其特征在于，所述Fe304為納米Fe304。
3. 根據(jù)權利要求2所述高壓陶瓷材料，其特征在于，所述納米Fe304的粒徑為5-12納 米。
4. 根據(jù)權利要求1所述高壓陶瓷材料，其特征在于，所述C〇3S4為C〇3S 4納米球。
5. 根據(jù)權利要求4所述高壓陶瓷材料，其特征在于，所述C〇3S4納米球的直徑為8-10 納米。
6. -種高壓陶瓷材料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： (1) 稱取 A120370-73 份、W031. 2-1. 8 份、C〇3S40. 05-1 份和碳納米管 0. 02-0. 08 份，采 用濕式球磨法混合2-3小時； (2) 在惰性氣氛下加入Ti026-8份、Zr025-8份、Zn05-7份和Fe3041. 5-2份，升溫至 700-7KTC，保溫2小時，壓制成型，在1120-1150°C中燒結2-3小時； (3) 將步驟2的產(chǎn)物，10°〇111的降溫速率，將溫度降至850-9001：，保溫1-2小時，自 然冷卻，得到高壓陶瓷材料。
【文檔編號】C04B35/622GK104402416SQ201410704640
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權日:2014年11月28日
【發(fā)明者】陸全明 申請人:吳江佳億電子科技有限公司