氧化鋯增韌莫來石陶瓷晶界玻璃相抗雜劑的製作方法

2023-10-10 21:00:59

專利名稱：氧化鋯增韌莫來石陶瓷晶界玻璃相抗雜劑的製作方法
技術領域：
本發明屬於陶瓷。
氧化鋯增韌莫來石陶瓷的熱膨脹小，高溫蠕變小，抗熱震性能好，但以價格低廉的電熔莫來石為原料製備增韌莫來石陶瓷時，發現高溫性能並非隨溫度呈增長的趨勢，這主要是電熔莫來石原料中含有較多的鉀、鈉離子，這些離子進入陶瓷玻璃相使其粘度降低，從而使玻璃相鈍化裂紋的作用受到抑制，導致陶瓷性能惡化。[洪金生等 矽酸鹽學報 1992∶20(5)∶410;黃文生等 矽酸鹽學報 1993∶21(5)∶428;徐友仁等 上海矽酸鹽 1989∶3∶105]。
本發明的目的是通過添加抗雜劑抑制和清除陶瓷中鉀、鈉離子的作用，提高莫來石增韌陶瓷材料的高溫性能。
本發明的莫來石增韌陶瓷(ZTM)製備工藝流程如下 其中陶瓷的配料為氧化鋯 15V01%電熔莫來石 85V01%抗雜劑 0～1.0wt%抗雜劑的配比為B2O390wt%，Al2O310Wt%。
將上述配料中加入1.5倍重量的乙醇或其它有機助劑，經高速球磨8小時，烘乾後，在800℃下煅燒並保溫1小時，將成型的坯件在900～1100℃之間素燒(與抗雜劑揮發溫度相同)，升溫速率為(1.5～2)℃/min，保溫1～2小時，使大部分鉀、鈉離子隨抗雜劑遷移至表面揮發出去。燒結是在1580℃下保溫4小時完成的。
本發明的以電熔莫來石為原料製備ZTM陶瓷，引入抗雜劑達到了抑制陶瓷玻璃相有害雜質對陶瓷高溫力學性能的破壞作用，提高了陶瓷的力學性能，成本低，工藝過程簡單，為ZTM陶瓷的實用化提供了有效途經。不加本發明抗雜劑的陶瓷KIC在室溫為4.4MPa ，800℃為2.9MPa ，加本發明抗雜劑的陶瓷KIC在室溫為5.8MPa ，800℃為4.1MPa 。
實施例按氧化鋯15v01%，電熔莫來85V01%，抗雜劑0.5Wt%(抗雜劑配比為B2O390Wt%，Al2O310Wt%)，加入1.5倍重量的乙醇助劑，在高速球磨機中球磨8小時，將球磨料烘乾後在800℃煅燒並保溫1小時，成型後在900～1100℃之間按1.5℃/min升溫至1100℃，保溫2小時，燒結是在1580℃，保溫4小時進行的。製備試樣的KIC室溫為5.8MPa ，800℃為4.1MPa 。
權利要求
1.一種ZTM陶瓷的組成和工藝、以電熔莫來石為原料，本發明的特徵在於配料中加入抗雜劑，配料的組成為ZrO215V01%，電熔莫來石85V01%，抗雜劑0～1.0Wt%，將配料中加入1.5倍的乙醇或其它有機助劑高速球磨8小時，煅燒在800℃下保溫1小時，素燒在900～1100℃間以1.5-2.9℃/min緩慢升溫，保溫1-2hr，燒結是在1580℃下保溫4小時進行的。
2.一種權利要求1所述的ZTM陶瓷的組成和工藝，其特徵在於抗雜劑的組成為B2O390W%，A2O310Wt%。
全文摘要
一種以電熔莫來石為原料引入抗雜劑製備ZTM陶瓷的配方和工藝，本發明由於引入B
文檔編號C04B35/16GK1112533SQ95103199
公開日1995年11月29日 申請日期1995年4月1日 優先權日1995年4月1日
發明者劉維躍 申請人:天津大學