[发明专利]一种氮化锆基多元纳米复合陶瓷模具材料及其制备方法

权利要求书

1.一种氮化锆基多元纳米复合陶瓷模具材料，其特征在于，按照重量份的原料为：氮化锆60-80份、碳化铝10-20份、氧化钛15-25份、氧化钇2-6份、氧化钕4-8份、钼2-4份、氧化镁1-3份；上述所有原料均采用纳米级粉末，其中氮化锆的径粒大小为10-100纳米，碳化铝和氧化钛的径粒大小为1-10纳米，其他的径粒大小为1-100纳米。

2.根据权利要求1所述的氮化锆基多元纳米复合陶瓷模具材料，其特征在于，所述氮化锆基多元纳米复合陶瓷模具材料及其制备方法，按照重量份的原料为：氮化锆65-75份、碳化铝14-16份、氧化钛18-22份、氧化钇3-5份、氧化钕5-7份、钼2.5-3.5份、氧化镁1.5-2.5份。

3.一种如权利要求1或2所述的氮化锆基多元纳米复合陶瓷模具材料的制备方法，其特征在于，以氮化锆为基体，添加碳化铝和氧化钛作为增强相，以氧化钇和氧化钕为稳定剂，以钼和氧化镁作为烧结助剂，经热压烧结而成；具体制备步骤如下：

步骤一：按照重量份称取上述所有原料；

步骤二：将氮化锆、碳化铝和氧化钛加到无水乙醇与聚乙二醇的混合溶液中，然后充分搅拌，同时超声分散20-30分钟，得到第一悬浮液；

步骤三：将氧化钇、氧化钕、钼和氧化镁加到无水乙醇与聚乙二醇的混合溶液中，然后充分搅拌，同时超声分散20-30分钟，得到第二悬浮液；

步骤四：将第一悬浮液和第二悬浮混合，然后充分搅拌，同时超声分散10-20分钟，得到总混合物悬浮液；

步骤五：将总混合物悬浮液倒入球磨罐中，以惰性气体为保护气氛，以无水乙醇为介质，直径为1-2mm的铁球为研磨球，在2450MHz的微波环境下，球磨12-24小时，过滤得到研磨液；所有原料的总重量与研磨球的重量比为1∶10-20；

步骤六：将研磨液在110-120℃温度下真空干燥，完全干燥后在惰性气体气流中过筛，得到混合粉料，密封备用；

步骤七：采用热压法烧结，在热压炉中将步骤六所得的混合粉料压模烧结成型即得。

4.根据权利要求3所述的氮化锆基多元纳米复合陶瓷模具材料的制备方法，其特征在于，步骤二和步骤三中所述无水乙醇与聚乙二醇的体积比为1∶0.5-2。

5.根据权利要求1所述的氮化锆基多元纳米复合陶瓷模具材料的制备方法，其特征在于，步骤五和步骤六中所述惰性气体是氮气或稀有气体。

6.根据权利要求1所述的氮化锆基多元纳米复合陶瓷模具材料的制备方法，其特征在于，步骤七中热压法烧结工艺参数为：升温时间20-30min，保温温度1400-1600℃，热压压力30-40MPa，保温时间40-60min，然后降温至室温。