[发明专利]一种三氧化二铝‑碳化硼复合陶瓷芯块及其制备方法

权利要求书

1.一种三氧化二铝-碳化硼复合陶瓷芯块的制备方法，包括以下步骤：

(1)将包括Al₂O₃、B₄C、偶联剂和粘结剂的混合料进行加热造粒，得到预成型用喂料；

(2)对所述步骤(1)得到的预成型用喂料进行注射成型，得到生坯；所述注射成型的温度为150～175℃，所述注射成型的压力为65～80kg/cm³，所述注射成型用模具的壁厚为0.8～1.2mm；

(3)将所述步骤(2)得到的生坯进行脱脂处理后烧结，得到复合陶瓷芯块。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述B₄C的粒径为3～10μm，所述Al₂O₃的粒径为0.2～2μm；所述Al₂O₃和B₄C的质量比为(80～86)：(14～20)。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂为烯烃聚合物、石蜡和硬脂酸；所述Al₂O₃和B₄C的总质量与粘结剂的质量比为：(76～82)：(18～24)。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述烯烃聚合物、石蜡和硬脂酸的质量比为(8～10)：(10～12)：(1～2)。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述偶联剂为铝酸酯偶联剂或钛酸酯偶联剂；所述B₄C和Al₂O₃的总质量与偶联剂的质量比为100：(0.5～1.0)。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述预成型用喂料的粒度为2～8mm。

7.根据权利要求1～6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的混合料的制备方法包括以下步骤：

(a)将所述B₄C、Al₂O₃和偶联剂混合，得到一级混合料；

(b)对所述粘结剂进行加热，得到粘稠状粘结剂；

(c)将所述步骤(a)得到的一级混合料与所述步骤(b)得到的粘稠状粘结剂混合，静置20～30h，得到混合料；

所述步骤(a)和步骤(b)没有时间先后顺序的限定。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述粘稠状粘结剂通过三步加热的方式得到，具体为：

第一步加热所述烯烃聚合物后降温至第二步加热温度加入硬脂酸，进行保温；所述首步加热的温度为175～180℃；所述第二步加热的温度为160～170℃；

所述第二步加热后，再降温10～20℃后加入所述石蜡后进行第三步加热。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的温度为1550～1700℃，所述烧结的时间为3～5h；所述烧结的气氛为惰性气氛或氢气气氛。

10.权利要求1～9任一项所述的制备方法得到的三氧化二铝-碳化硼复合陶瓷芯块，所述复合陶瓷芯块的密度为65～95％；所述复合陶瓷芯块为环形芯，所述环形芯的壁厚为0.6～1.0mm。