[发明专利]一种利用硼铁矿选矿尾矿制备镁阿隆/赛阿隆陶瓷复合材料的方法

权利要求书

1.一种利用硼铁矿选矿尾矿制备镁阿隆/赛阿隆陶瓷复合材料的方法，其特征在于按以下步骤进行：

（1）将硼铁矿选矿尾矿磨细至200目以下，获得尾矿粉末；

（2）将尾矿粉末、铝矾土和碳黑混合制成混合物料，混合物料中的成分按重量百分比为尾矿粉末14.25~30.23%，铝矾土52.23~69.13%，碳黑11.80~17.54%；

（3）在混合物料中加入无水乙醇放入球磨机中湿混20~24h，制成混合浆料，无水乙醇用量以浸没混合粉末为准；

（4）将混合浆料在60~80℃烘干去除乙醇，然后置于球磨机中干混3~5h，再在压力30~50MPa条件下单轴向压制成型，保压时间1~2min，获得一次生坯；

（5）将一次生坯置于烧结炉中在氮气保护条件下进行一次常压烧结，一次常压烧结过程是在持续通入氮气条件下，以3~5℃/s的速度加热至1450~1550℃，然后保温6~10h，再以3~5℃/s的速度降温至常温，制成烧结粉末；

（6）将烧结粉末加热至600±10℃，保温2~3h，获得除碳粉末；

（7）将除碳粉末与添加剂氧化钇粉末混合，混合比例为氧化钇粉末占除碳粉末总重量的3~8%，再在压力200~220MPa条件下单轴向压制成型，保压时间1~2min，获得二次生坯；

（8）将二次生坯置于烧结炉中，在二次生坯上覆盖氮化物混合粉，使氮化物混合粉完全覆盖二次生坯；然后中氮气保护条件下进行二次常压烧结，二次常压烧结过程是在持续通入氮气条件下，以20~30℃/min的速度加热至1600~1700℃，然后保温1~2h，再以30~40℃/s的速度降温至常温，制成镁阿隆/赛阿隆陶瓷复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种利用硼铁矿选矿尾矿制备镁阿隆/赛阿隆陶瓷复合材料的方法，其特征在于所述的氮化物混合粉的成分按重量百分比含Si₃N₄ 55~65%，AlN 25~35%，BN 5~15%，各成分粒度均为3~5μm。

3.根据权利要求1所述的一种利用硼铁矿选矿尾矿制备镁阿隆/赛阿隆陶瓷复合材料的方法，其特征在于所述的氧化钇的粒度为3~5μm。

4.根据权利要求1所述的一种利用硼铁矿选矿尾矿制备镁阿隆/赛阿隆陶瓷复合材料的方法，其特征在于所述的硼铁矿选矿尾矿的主要成分按重量百分比含SiO₂ 34~36%，MgO 35~38%。

5.根据权利要求1所述的一种利用硼铁矿选矿尾矿制备镁阿隆/赛阿隆陶瓷复合材料的方法，其特征在于所述的镁阿隆/赛阿隆陶瓷复合材料的体积密度为2.8~3.5g/cm³，维氏硬度为15~18GPa，抗折强度为220~310MPa，断裂韧性3~5MPa^1/2。