[发明专利]Al-ZrO2-N2反应烧结制备ZrN-Al2O3-ZrO2复相陶瓷材料的方法

权利要求书

1.本发明为Al-ZrO₂-N₂反应烧结制备ZrN-Al₂O₃-ZrO₂复相陶瓷材料的方法，其特征在于该复相陶瓷材料所用原料以及原料的重量百分比为：金属铝细粉5-30％，氧化锆细粉70-95％，1-1.5％(外加)的助烧结剂，该复相陶瓷材料的制备包括以下步骤：坯料制备；坯体成型；坯体干燥；坯体烧成。

2.如权利要求1所述的Al-ZrO₂-N₂反应烧结制备ZrN-Al₂O₃-ZrO₂复相陶瓷材料的方法，其特征在于所用金属铝的粒径为0.5-40μm，金属铝纯度的质量百分比为：Al≥99.9％。

3.如权利要求1所述的Al-ZrO₂-N₂反应烧结制备ZrN-Al₂O₃-ZrO₂复相陶瓷材料的方法，其特征在于所用氧化锆为单斜型(或称低温稳定型，或称非稳定型)氧化锆(m-ZrO₂)，氧化锆的粒径为＜74μm，氧化锆纯度的质量百分比为：ZrO₂≥99.9％。

4.如权利要求1所述的Al-ZrO₂-N₂反应烧结制备ZrN-Al₂O₃-ZrO₂复相陶瓷材料的方法，其特征在于所用促烧结剂为氟化钙(CaF₂)、二硼化锆(ZrB₂)或二硅化钼(MoSi₂)中的一种或由其构成的复合添加剂，上述各促烧结剂的粒径分别为＜10μm，各促烧结剂纯度的质量百分比为：CaF₂≥99.9％、ZrB₂≥99.9％、MoSi₂≥99％。

5.如权利要求1所述的Al-ZrO₂-N₂反应烧结制备ZrN-Al₂O₃-ZrO₂复相陶瓷材料的方法，其特征在于坯料的制备方法是将氧化锆细粉、金属铝细粉、促烧结剂按配比计量，干混2～3分钟后，加入适量的无水乙醇使之形成可流动的浆料，湿混4～5小时；将湿混后的浆料过滤脱除乙醇，然后在不断搅拌的状态下向浆料中逐步加入质量浓度为10％的松香乙醇溶液约12％(质量百分数，外加)，继续搅拌混合10～15分钟后在密封条件下困料，经3～4小时困料后获得可供压力成型的坯料。

6.如权利要求1所述的Al-ZrO₂-N₂反应烧结制备ZrN-Al₂O₃-ZrO₂复相陶瓷材料的方法，其特征在于坯体的成型方法是将上述混合均匀并经困料的坯料采用液压机成型为坯体，坯体成型压强为≥100MPa。

7.如权利要求1所述的Al-ZrO₂-N₂反应烧结制备ZrN-Al₂O₃-ZrO₂复相陶瓷材料的方法，其特征在于坯体的干燥方法是将成型后坯体在60℃～90℃条件下干燥2～5小时，获得供烧成的干燥坯体。

8.如权利要求1所述的Al-ZrO₂-N₂反应烧结制备ZrN-Al₂O₃-ZrO₂复相陶瓷材料的方法，其特征在于坯体的烧成方法是将干燥后坯体置于高温气氛电炉中的均温带并密封电炉，首先对电炉进行抽真空操作，然后通入高纯氮气(氮气纯度为：N₂＞99.99％)，在动态氮气气氛下，按室温～1000℃为4℃/min、1000～1400℃为3℃/min的升温制度进行加热升温，经1400℃保温6～8小时高温烧成后获得ZrN-Al₂O₃-ZrO₂复相陶瓷材料。