[发明专利]氧化铝陶瓷粉料、氧化铝陶瓷及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷领域，特别是涉及一种氧化铝陶瓷及其制备方法。

背景技术

目前，用于精密电阻的氧化铝陶瓷棒一般由96％的氧化铝制备而成，然而其抗弯强度只有300MPa左右，该强度的氧化铝陶瓷棒在组装过程和使用过程中容易受力断裂，直接影响电阻的使用寿命。

发明内容

基于此，有必要提供一种氧化铝陶瓷粉料，该粉料能够制备出具有较高抗弯强度的氧化铝陶瓷。

此外，还提供一种氧化铝陶瓷及其制备方法。

一种氧化铝陶瓷粉料，按照质量百分含量包括：85％～95％的氧化铝粉、2％～6％的二氧化钛粉、2.5％～8％的氧化镁粉及0.5％～1.5％的纳米陶瓷粉体，其中，所述纳米陶瓷粉体为氧化铬粉或氮化硅粉。

在其中一个实施例中，所述纳米陶瓷粉体的颗粒粒径为10～40纳米。

在其中一个实施例中，所述氧化铝粉、所述二氧化钛粉、所述氧化镁粉的颗粒粒径均为0.5～3微米。

一种氧化铝陶瓷的制备方法，包括如下步骤：

按照如下质量百分含量称取组分：85％～95％的氧化铝粉、2％～6％的二氧化钛粉、2.5％～8％的氧化镁粉及0.5％～1.5％的纳米陶瓷粉体，所述纳米陶瓷粉体为氧化铬粉或氮化硅粉；

将所述氧化铝粉、所述二氧化钛粉、所述氧化镁粉及所述纳米陶瓷粉体混合，得到生料粉末；及

将所述生料粉末装入模具，经脉冲电流烧结后得到氧化铝陶瓷。

在其中一个实施例中，将所述氧化铝粉、所述二氧化钛粉、所述氧化镁粉及所述纳米陶瓷粉体混合的步骤具体为：将所述氧化铝粉、所述二氧化钛粉、所述氧化镁粉及所述纳米陶瓷粉体采用湿法球磨混合30～36小时，得到浆料，再将浆料干燥，得到所述生料粉末。

在其中一个实施例中，所述湿法球磨的步骤中采用乙醇或水作为溶剂。

在其中一个实施例中，将所述浆料干燥的步骤具体为：将所述浆料自然干燥10～12小时，然后再于50～60℃烘箱干燥12～15小时。

在其中一个实施例中，所述生料粉末的质量含水率为1％以下。

在其中一个实施例中，所述脉冲电流烧结的步骤具体为：先以50～100℃/分钟的升温速率升温至900～1100℃保温30～60分钟；再以50～100℃/分钟的升温速率升温至1200～1300℃后，接着对所述模具施加200～300MPa的轴向压力，并保温保压20～30分钟。

一种由上述氧化铝陶瓷的制备方法制备得到的氧化铝陶瓷。

上述氧化铝陶瓷粉料通过采用二氧化钛粉和氧化镁粉对氧化铝粉进行掺杂改性，二氧化钛和氧化镁能够以玻璃相的形式分布于氧化铝陶瓷的晶界处，从而大大增强了氧化铝晶粒间的可滑动性，从而使材料表现出较高的断裂韧性，使得氧化铝陶瓷的抗弯性能显著提高，安全性更佳；氧化铬或碳化硅纳米粉的加入能够使纳米尺寸的第二相均匀分散于基质中，并能够很好地抑制氧化铝晶粒的生长，进一步提高了氧化铝陶瓷的抗弯强度。

附图说明

图1为一实施方式的氧化铝陶瓷的制备方法的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一种氧化铝陶瓷粉料，按照质量百分含量包括如下组分：85％～95％的氧化铝粉、2％～6％的二氧化钛粉、2.5％～8％的氧化镁粉及0.5％～1.5％的纳米陶瓷粉体。

进一步的，氧化铝陶瓷粉料按照质量百分含量包括如下组分：91％～95％的氧化铝粉、2％～3.5％的二氧化钛粉、2.5％～5％的氧化镁粉及0.5％～1.0％的纳米陶瓷粉体。

具体的，纳米陶瓷粉体的颗粒粒径为10～40纳米。

其中，氧化铝粉、二氧化钛粉、氧化镁粉的颗粒粒径均在0.5～3微米。

其中，纳米陶瓷粉体为氧化铬粉或氮化硅粉。