[发明专利]一种抗拉陶瓷复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于陶瓷材料领域，具体涉及一种抗拉陶瓷复合材料及其制备方法。

背景技术

陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点，可用作结构材料、刀具材料，由于陶瓷还具有某些特殊的性能，又可作为功能材料。

陶瓷材料是工程材料中刚度最好、硬度最高的材料，抗压强度较高，但抗拉强度较低，不足以满足使用要求。

发明内容

为了克服以上现有技术的不足，本发明提供了一种抗拉陶瓷复合材料及其制备方法，制得的复合材料外观无杂质、无起皮，硬度高，抗拉能力强。

本发明采用的技术方案是：一种抗拉陶瓷复合材料，由以下质量份的各组分组成：黏土32-45份、钾钠长石15-28份、碳酸镁5-13份、三氧化二锑2-16份、铝粉8-19份、三氧化二铁4-14份、硅酸铝5-15份、氧化镁7-20份、硬脂酸锌12-26份、硼粉7-15份。

优选的，一种抗拉陶瓷复合材料，由以下质量份的各组分组成：黏土36-41份、钾钠长石18-23份、碳酸镁7-11份、三氧化二锑5-13份、铝粉11-16份、三氧化二铁6-11份、硅酸铝5-13份、氧化镁12-17份、硬脂酸锌13-22份、硼粉9-14份。

更优选的，一种抗拉陶瓷复合材料，由以下质量份的各组分组成：黏土39份、钾钠长石20份、碳酸镁9份、三氧化二锑7份、铝粉13份、三氧化二铁9份、硅酸铝12份、氧化镁14份、硬脂酸锌17份、硼粉10份。

一种抗拉陶瓷复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按上述质量份，将黏土、钾钠长石、碳酸镁、三氧化二锑、铝粉、三氧化二铁、硅酸铝、氧化镁、硬脂酸锌和硼粉粉碎后混合均匀，得到混合料；

(2)向步骤(1)所得混合料中加入总质量份2-5倍的蒸馏水，置于湿磨机中湿磨2-8h，真空干燥后筛分，压制成型后得到半成品；

(3)将步骤(2)所得半成品烧结至1000-1300℃，保温后取出，室温冷却后即得所述抗拉陶瓷复合材料。

上述步骤(2)真空干燥中温度为70-90℃。

上述步骤(2)过筛过程中采用80-150目筛网。

上述步骤(2)中压制成型的时间为10-30min，压强为120-160MPa。

上述步骤(3)中保温时间为20-45min。

有益效果：本发明制得的复合材料硬度Hv在1541-1626Kgf/mm²之间，外观无杂质、无起皮，拉力值在4.98-5.30KN之间，由于组分之间的协同作用，外观无杂质、无起皮，可以提高硬度和抗拉能力，同时制备工艺简单，市场前景好。

具体实施方式

实施例1

一种抗拉陶瓷复合材料，由以下质量份的各组分组成：黏土32份、钾钠长石15份、碳酸镁5份、三氧化二锑2份、铝粉8份、三氧化二铁4份、硅酸铝5份、氧化镁7份、硬脂酸锌12份、硼粉7份。

制备方法：

(1)按上述质量份，将黏土、钾钠长石、碳酸镁、三氧化二锑、铝粉、三氧化二铁、硅酸铝、氧化镁、硬脂酸锌和硼粉粉碎后混合均匀，得到混合料；

(2)向步骤(1)所得混合料中加入总质量份2倍的蒸馏水，置于湿磨机中湿磨2h，70℃温度下真空干燥后过80目筛网，压制成型后得到半成品，其中压制成型的时间为10min，压强为120MPa；

(3)将步骤(2)所得半成品烧结至1000℃，保温20min后取出，室温冷却后即得所述抗拉陶瓷复合材料。

实施例2

一种抗拉陶瓷复合材料，由以下质量份的各组分组成：黏土45份、钾钠长石28份、碳酸镁13份、三氧化二锑16份、铝粉19份、三氧化二铁14份、硅酸铝15份、氧化镁20份、硬脂酸锌26份、硼粉15份。

制备方法：

(1)按上述质量份，将黏土、钾钠长石、碳酸镁、三氧化二锑、铝粉、三氧化二铁、硅酸铝、氧化镁、硬脂酸锌和硼粉粉碎后混合均匀，得到混合料；

(2)向步骤(1)所得混合料中加入总质量份5倍的蒸馏水，置于湿磨机中湿磨8h，90℃温度下真空干燥后过150目筛网，压制成型后得到半成品，其中压制成型的时间为30min，压强为160MPa；

(3)将步骤(2)所得半成品烧结至1300℃，保温45min后取出，室温冷却后即得所述抗拉陶瓷复合材料。

实施例3