[发明专利]低膨胀ZrO2/ZrW2O8陶瓷复合材料及其制备方法无效
| 申请号： | 201410796116.0 | 申请日： | 2014-12-18 |
| 公开（公告）号： | CN104446461A | 公开（公告）日： | 2015-03-25 |
| 发明（设计）人： | 李金平;李玉含;孟松鹤;杨程;侯一心;解维华;易法军;许承海 | 申请（专利权）人： | 哈尔滨工业大学 |
| 主分类号： | C04B35/48 | 分类号： | C04B35/48;C04B35/622;C04B35/645 |
| 代理公司： | 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 | 代理人： | 牟永林 |
| 地址： | 150001 黑龙*** | 国省代码： | 黑龙江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 膨胀 zro sub zrw 陶瓷 复合材料 及其 制备 方法 | ||
技术领域
本发明涉及低膨胀ZrO2/ZrW2O8陶瓷复合材料及其制备方法。
背景技术
ZrW2O8因在0.3～1050K的宽温度范围内具有各向同性的负膨胀性能而具有潜在的应用价值，其负膨胀系数可达-9.0×10-6℃-1。ZrO2是重要的结构与功能材料之一，具有优异的物理和化学性能。ZrO2在1～1000℃之间的热膨胀系数为10×10-6℃-1与ZrW2O8的热膨胀系数的绝对值相近，且在加热过程中二者不发生相互反应。因此，将ZrO2与ZrW2O8复合可制备出热膨胀系数可控的ZrO2/ZrW2O8防热复合材料，这种复合材料可进一步降低温度变化对航空器服役过程中尺寸精度的影响，从而提高零部件精度或避免由于材料间热膨胀系数不匹配及温度剧烈变化所造成的热应力破坏，最大限度地减少高温材料的内应力，增加材料的抗热冲击强度，在航空/航天等领域将具有重要的应用价值。
目前，对ZrO2/ZrW2O8陶瓷复合材料的研究还不是很多，有P.lemmens、E.Niwa和杨新波等人研究了采用机械混合方法和原位反应法制备ZrO2/ZrW2O8陶瓷复合材料，并得到了零膨胀的ZrO2/ZrW2O8陶瓷复合材料。Lommens等人研究了ZrO2含量不同的ZrO2/ZrW2O8的复合材料，ZrO2/ZrW2O8陶瓷基复合材料的热膨胀系数随着复合材料中ZrW2O8含量的增加而减小，膨胀系数不完全遵从混合定则，补偿ZrO2正膨胀所需的ZrW2O8少于按混合定则计算得到的体积分数。Al2O3可作为助烧剂加入ZrO2/ZrW2O8中，使烧结体密度明显增加。Niwa等人的研究表明：当ZrO2/ZrW2O8质量比为2:1时所得样品的热膨胀系数几乎为0，少量Al2O3(小于0.25wt％)的加入可以有效提高复合材料的致密度，同时对复合材料的热膨胀性能影响很小。我国的杨新波等人也用传统方法制备出了ZrO2/ZrW2O8陶瓷基复合材料，且当ZrW2O8的体积分数为37％时，复合材料的热膨胀系数为零。但在已有的制备方法中，机械混合方法烧结时间长、ZrW2O8容易分解，得到的ZrO2/ZrW2O8陶瓷复合材料致密度不高，水淬以后坯体容易产生裂纹。固相反应法则需要反复烧结，实验操作过程复杂，得到的材料致密度也不高。
发明内容
本发明是要解决现有ZrO2/ZrW2O8陶瓷复合材料采用机械混合方法烧结时间长、ZrW2O8容易分解，得到的ZrO2/ZrW2O8陶瓷复合材料致密度不高，水淬以后坯体容易产生裂纹；而固相反应法则需要反复烧结，实验操作过程复杂，得到的材料致密度也不高的问题，而提供 低膨胀ZrO2/ZrW2O8陶瓷复合材料及其制备方法。
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