[发明专利]一种新型氧化铝金属陶瓷密封件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种密封件及其制备方法，尤其是一种新型氧化铝金属陶瓷密封件及其制备方法。 

背景技术

氧化铝陶瓷作为一种用途广泛的陶瓷，因为其优越的性能，在现代社会的应用已经越来越广泛。但随着科技的发展，在航空航天、野外探测等工作环境恶劣的情况下，普通氧化铝陶瓷材料的性能并不足以确保其部件工作的稳定性，尤其在陶瓷材料应用广泛的密封部件中，普通氧化铝陶瓷材料在韧性与其微观结构的均匀度上均有所不足。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种氧化铝金属陶瓷密封件及其制备方法，其韧性与微观结构中的材料均匀度均能得以改善。 

为解决上述技术问题，本发明涉及一种新型氧化铝金属陶瓷密封件，其由氧化铝、氧化铈、铝酸盐、碳酸钙、碳酸镁、蜡乳液、聚甲基苯烯酸氨与高岭土组成；所述新型氧化铝金属陶瓷密封件的组成组分按照下述重量百分比进行配制：氧化铝67％～82％、氧化铈2％～4％、铝酸盐2％～4％、碳酸钙1.2％～3.1％、碳酸镁1.2％～3.1％、蜡乳液0.8％～1.5％、聚甲基苯烯酸氨0.8％～1.5％，其余成分为高岭土。 

作为本发明的一种改进，所述新型氧化铝金属陶瓷密封件由其组分按照下述重量百分比进行配制：氧化铝72％、氧化铈4％、铝酸盐4％、碳酸钙3.1％、碳酸镁3.1％、蜡乳液1.5％、聚甲基苯烯酸氨1.5％、高岭土10.8％。 

作为本发明的一种改进，所述新型氧化铝金属陶瓷密封件由其组分按照下述重量百分比进行配制：氧化铝76％、氧化铈3％、铝酸盐3％、碳酸钙2.5％、碳酸镁2.5％、蜡乳液1％、聚甲基苯烯酸氨1％、高岭土11％。 

作为本发明的另一种改进，所述新型氧化铝金属陶瓷密封件由其组分按照下述重量百分比进行配制：氧化铝82％、氧化铈4％、铝酸盐2％、碳酸钙1.2％、碳酸镁3.1％、蜡乳液0.8％、聚甲基苯烯酸氨0.8％、高岭土6.1％。 

上述新型氧化铝金属陶瓷密封件的制备方法包括下述工艺步骤： 

1)  将氧化铝、氧化铈、铝酸盐、碳酸钙、碳酸镁以及高岭土按照重量比例混合均匀，并将其球磨机中进行湿磨45至50小时，其球料比为1:3，固液重量比为1:1；

2)  将步骤1）中所得物采用蒸汽干燥箱将粉料烘干；

3)  按照重量百分比取适量蜡乳液与聚甲基苯烯酸氨，将其在100至130℃的环境下加热混合40至60分钟，待其冷却后过100～120目筛；

4)  将步骤3）中混合物与步骤2）中所得粉料混合均匀；

5)  向步骤4）中所得混合物加入代号为HB-C的合金专用成型剂，烘干后过80～100目筛；

6)  将上述过筛粒状料加入钢模中，加压60～120MPa/cm²压制成型；

7)  将上述加压成型后的素坯放入真空炉内烧结，温度控制在1200～1350℃，保温2～5小时；

8)  将烧结的产品进行表面研磨加工，检验合格后入库。

作为本发明的另一种改进，所述步骤1）中的球磨介质采用去离子水。 

相比于现有技术，本发明具有如下优点： 

1)  在氧化铝金属陶瓷密封件中加入氧化铈，其可以在不降低材料韧性的前提下，显著提高其强度，使得氧化铝金属陶瓷密封件的工作环境更为广泛；

2)  在氧化铝金属陶瓷密封件中加入铝酸盐，其可以显著增强材料的韧性，避免其发生断裂，增强了氧化铝金属陶瓷密封件的可靠性与工作寿命；

3)  在氧化铝金属陶瓷密封件中加入蜡乳液，其可使得氧化铝金属陶瓷密封件的组分在球面的过程中球磨活性显著增强，同时研磨后粉末更为均匀；

4)  在氧化铝金属陶瓷密封件中加入聚甲基苯烯酸氨，可以使得粉体成型过程中消除坯体与压片模具间的粘结，确保坯体的完整性。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。 

实施例1 

一种新型氧化铝金属陶瓷密封件，其由下述组分按照重量百分比进行配制：氧化铝72％、氧化铈4％、铝酸盐4％、碳酸钙3.1％、碳酸镁3.1％、蜡乳液1.5％、聚甲基苯烯酸氨1.5％、高岭土10.8％。 

上述新型氧化铝金属陶瓷密封件的制备方法包括下述工艺步骤： 

1)  将氧化铝、氧化铈、铝酸盐、碳酸钙、碳酸镁以及高岭土按照重量比例混合均匀，并将其球磨机中进行湿磨45小时，其球料比为1:3，固液重量比为1:1；