[发明专利]一种高强度高温硼化锆陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种高强度高温硼化锆陶瓷，其特征在于，由下列重量份的原料制成:

硼化锆85-115；

氧化铝1-6；

高岭土粉2-7；

氧化锆粉0.6-2；

氧化钙粉1.5-4；

二氧化钛粉2-6；

碳黑粉1.5-4；

三氧化二锑粉1.5-3.5；

碳纤维0.6-3；

表面活性剂0.05-0.3；

聚乙烯0.5-3；

无水乙醇20-30；

甘油2-5；

去离子水65-75;

具体制备步骤如下:

(1) 将硼化锆、氧化铝、高岭土粉、碳黑粉、氧化锆粉、氧化钙粉、二氧化钛粉、三氧化二锑粉、去离子水混合加到球磨罐中球磨60-90 min，再加入聚乙烯、无水乙醇、甘油，以350-450 rpm的转速进行混合40-60 min；

（2）加入碳纤维、表面活性剂，转速降低至150-250 rpm，继续球磨40-60 min，将混合均匀的浆料在室温下抽气缓慢加到金属模具中，然后置于恒温箱中于700-750℃下保温30-50分钟后脱模，在室温下自然干燥至恒重；

(3)将步骤(2)得到的陶瓷素坯置入反应烧结炉中，将烧结炉抽真空，升温至1650-1680℃，恒温保持120-180 min，试样随炉冷却至500℃；

(4)将试样移至热风炉中在200℃恒温下进行二次冷却30min，试样随炉冷却至室温即可得到高强度高温硼化锆陶瓷。

2.根据权利要求1所述的高强度高温硼化锆陶瓷，其特征在于，由下列重量份的原料制成:

硼化锆90-105；

氧化铝2-4；

高岭土粉4-6；

氧化锆粉1-1.5；

氧化钙粉2-3；

二氧化钛粉3-5；

碳黑粉2-3；

三氧化二锑粉2.5-3；

碳纤维1.6-2.5；

表面活性剂0.05-0.2；

聚乙烯1.5-2；

无水乙醇26-28；

甘油3-5；

去离子水68-70。

3.根据权利要求2所述的高强度高温硼化锆陶瓷，其特征在于，由下列重量份的原料制成:

硼化锆100；

氧化铝3；

高岭土粉4.5；

氧化锆粉1.2；

氧化钙粉2.8；

二氧化钛粉4.4；

碳黑粉2.5；

三氧化二锑粉2.9；

碳纤维2.1；

表面活性剂0.15；

聚乙烯1.7；

无水乙醇26；

甘油4.6；

去离子水68。

4.根据权利要求1-3任一项所述的高强度高温硼化锆陶瓷，其特征在于，所述碳纤维的长度为4-8 mm，所述表面活性剂为单硬脂酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯、二辛基琥珀酸磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的高强度高温硼化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，所述球磨罐配备有高纯度氧化铝磨球。

6.根据权利要求1所述的高强度高温硼化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述升温速率为30-40℃/min。