[发明专利]一种耐紫外耐候复合陶瓷材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料领域，特别涉及到一种耐紫外耐候复合陶瓷材料及其制备方法。

背景技术

随着航空、冶金、电力等行业的飞速发展，越来越多的材料应用于高温环境中，而高温环境下材料的氧化、磨损较为严重。因此，研究和开发高温耐磨抗氧化材料具有重要的意义和应用价值。陶瓷材料由于自身具备耐高温、耐腐蚀、耐磨损、高硬度等一系列优点而备受关注，并作为最重要的高温耐磨损抗氧化材料加以研究。目前，国际上材料工作者对高温耐磨抗氧化陶瓷材料进行了广泛深入的研究，取得了较好的成果；国内学者也越来越重视这一领域的研究。进一步研究和开发高温耐磨抗氧化陶瓷材料对于整个社会经济的发展具有重要的意义。鉴于此，本发明致力于研究新型复合陶瓷材料，通过优化原料配方和工艺步骤，是传统的陶瓷材料在耐高温、耐磨损、抗氧化等性能上有了大幅度的提高，以期望能满足社会和市场的需求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种耐紫外耐候复合陶瓷材料及其制备方法，通过采用特定原料进行组合，配合相应的生产工艺，得到的耐紫外耐候复合陶瓷材料，其性能稳定、耐紫外耐候耐老化、强度大，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种耐紫外耐候复合陶瓷材料，由下列重量份的原料制成：陶瓷粉25-30份、高岭土5-8份、硅藻土5-8份、硼酸钙4-8份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2-5份、聚硅氧烷3-4份、6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉1-3份、4-甲基-6-叔丁基苯酚1-2份、硫代二丙酸二月桂酸酯1-3份、正硅酸乙酯4-9份、甘油7-10份、钛酸铅1-4份、氧化铝1-3份、氧化镁2-4份、氧化钙2-6份、二氧化硅3-5份、三氧化二锑1-2 份、抗氧化剂1-4份、稳定剂2-5份、偶联剂1-2份。

优选地，所述抗氧化剂为2，2'-甲撑双(4-甲基—6-叔丁基苯酚)、4-羟基十二烷酸酰替苯胺、4，4'-二叔辛基二苯胺、4-羟基十八烷酸酰替苯胺中的一种或几种。

优选地，所述稳定剂为2-乙基乙酸铅、蓖麻酸钙、硬脂酸锌、丹桂酸钡中的任意一种。

优选地，所述偶联剂选自三异硬酯酸钛酸异丙酯、异丙基三（二辛基焦磷酰基)钛酸酯、二(二辛基焦磷酰基)合氧乙酸酯钛、异丙基三(正乙氨基—乙氨基)钛酸酯中的任意一种或几种。

所述的耐紫外耐候复合陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）按照重量份称取各原料；

（2）将陶瓷粉、高岭土、硅藻土、硼酸钙加入雷蒙磨粉机中进行研磨，磨粉机功率为22KW，混合物粒度为200-300目;

（3）将聚硅氧烷、钛酸铅、氧化铝、氧化镁、氧化钙、二氧化硅、三氧化二锑、抗氧化剂、步骤（2）的粉末混合物一起加入高温试验电炉烧结，将得到的高温烧结物水淬，冷却得到陶瓷块，高温烧结温度为500-660℃，高温烧结时间为30-60分钟；

（4）将步骤（3）的陶瓷块、乙烯-醋酸乙烯共聚物、甘油、正硅酸乙酯一起加入球磨机，料球比例为1：5，球磨时间为2-3小时；

（5）将步骤（4）的球磨粉碎物过筛分选，收集过筛混合物；

（6）将步骤（5）的过筛混合物、6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉、4-甲基-6-叔丁基苯酚、硫代二丙酸二月桂酸酯、稳定剂、偶联剂注入高压匀质机中搅拌均匀，转速1000-1500转/分钟，压强为0.5-1MPa，混合搅拌10-20分钟；

（7）将步骤（6）的搅拌混合物注入模具中压制成型，所得胚体在4-10℃氮气保温箱中固定、脱胶30分钟；

（8）将步骤（7）的胚体放入真空高温煅烧炉中进行烧结成型，煅烧温度为860-920℃，真空压强为0.2-0.5Pa，真空烧结时间为60-90分钟；

（9）将步骤（8）的煅烧模型缓慢降至室温后，去模、脱蜡、放于60℃氮气保温箱中养护2-4小时，即得成品。

优选地，所述水淬的条件为：入水温度为10-15℃，水淬时间为45秒。

优选地，所述筛孔径为200目。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：