[发明专利]一种蓝宝石晶须与ZrO2协同增韧Al2O3陶瓷的制备方法

说明书

本发明是一种蓝宝石晶须与ZrO₂协同增韧Al₂O₃陶瓷的制备方法，包括如下步骤：(1)以Al₂O₃粉为原料，蓝宝石晶须Al₂O_3w为增韧补强相，ZrO₂粉为增韧相，Re₂O₃为稳定剂，将蓝宝石晶须Al₂O_3w搅拌，再按Al₂O₃：ZrO₂‑Re₂O₃：Al₂O_3w的体积分数比为60～90％：5～20％：2～20％的配比，混料后进行超声处理，经干燥、造粒得到Al₂O₃‑ZrO₂‑Re₂O₃‑Al₂O_3w的混合粉体；ZrO₂‑Re₂O₃中的ZrO₂：Re₂O₃的摩尔质量分数比为85～99％：1～15％；(2)将Al₂O₃‑ZrO₂‑Re₂O₃‑Al₂O_3w的混合粉体成型，烧结制备蓝宝石晶须Al₂O_3w与ZrO₂协同增韧的Al₂O₃陶瓷。本发明简化材料制备工艺，解决晶须在陶瓷基体中分布不均的现象。

技术领域

本发明涉及氧化物基陶瓷材料领域，具体公开了一种蓝宝石晶须与ZrO₂协同增韧Al₂O₃陶瓷的制备方法。

背景技术

Al₂O₃陶瓷具有硬度高、电阻率高、化学稳定性好等优良性能，广泛应用于陶瓷刀具、陶瓷基板、热电偶保护管以及耐磨损衬套等。Al₂O₃陶瓷普遍存在断裂韧性较低的问题，在Al₂O₃粉中加入ZrO₂与晶须改善韧性是一种常用的办法。SiC晶须即是为增韧Al₂O₃而引入的一种晶须，但在较高温度时此非氧化物晶须容易与Al₂O₃基体发生反应，使材料失效。

通过引入与Al₂O₃基成分一致的Al₂O_3w以增韧材料，高温时也不会与基体发生反应，同时引入ZrO₂作为增韧相，两者可协同增韧Al₂O₃材料。但目前原位合成Al₂O₃晶须是制备Al₂O₃晶须增韧补强陶瓷的主要方法，合成工艺苛刻而且增韧效果难控制，难以在短期内制备高性能的陶瓷材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蓝宝石晶须与ZrO₂协同增韧Al₂O₃陶瓷的制备方法。本发明通过引入Al₂O_3w作为增韧补强相，引入ZrO₂为增韧相和引入了 Re₂O₃稳定ZrO₂，本发明大幅简化了材料制备工艺，且有效解决了晶须在陶瓷基体中分布不均的现象。

本发明是通过以下技术方案予以实现的：