[发明专利]大块致密配比精确可控的Y2Si2O7/ZrO2陶瓷复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种大块致密配比精确可控的Y₂Si₂O₇/ZrO₂陶瓷复合材料的制备方法，其 特征在于，制备过程由两步组成：

(1)先制备Y₂Si₂O₇陶瓷粉末，以Y₂O₃和SiO₂混合物为原料，制备单相 Y₂Si₂O₇陶瓷粉末；

(2)再在Y₂Si₂O₇陶瓷粉末中加入预定体积份数的氧化锆粉末；

上述两种粉末混合后，经球磨混合均匀，再将粉末成型得到生坯进行无压烧 结，烧结温度为1100～1600℃，烧结时间为0.5～2小时，烧结后得到致密的 Y₂Si₂O₇/ZrO₂陶瓷复合材料，密度为理论密度的85～100％；

在制备Y₂Si₂O₇陶瓷粉末时，Y₂O₃和SiO₂的摩尔比例为1∶(1.4～2.5)，混合 均匀后在高温空气电炉中进行煅烧，煅烧温度为1250℃～1600℃，煅烧时间为1～5 小时，得到单相Y₂Si₂O₇陶瓷粉末。

2.按权利要求1所述的陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，原料粉末采 用纯净的单相Y₂Si₂O₇陶瓷粉末和商用Y₂O₃稳定ZrO₂或者单斜ZrO₂粉末。

3.按权利要求1所述的陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，所述生坯的 成型方式为：将干燥粉末装入高强钢模具中单向冷压，压强为15～65MPa；或者， 将干燥粉末进行冷等静压成型，成型压力为50～300MPa；获得的Y₂Si₂O₇/ZrO₂生 坯，其初始相对密度为45～65％。

4.按权利要求3所述的陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，所述成型后 的Y₂Si₂O₇/ZrO₂生坯，在高温空气电炉或氧气炉中进行无压烧结，烧结气氛为空 气或氧气。

5.按权利要求1所述的陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，所述无压烧 结工艺为，升温速率为2～25℃/min，降温速率为2～50℃/min。

6.按权利要求1所述的陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，Y₂Si₂O₇陶 瓷粉末与氧化锆粉末混合后，经行星式球磨机球磨9～24小时，球磨罐和球磨介 质均采用玛瑙材质，球磨转速为250～400转/分钟，将球磨介质与粉末分离并干燥 得到平均颗粒尺寸为0.03～2微米的超细粉。

7.按权利要求1所述的陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，Y₂Si₂O₇陶 瓷粉末与氧化锆粉末两种原料粉末的优选体积比例范围为1∶(0.01-100)。