[发明专利]一种AlON-BN复相陶瓷材料及其制备方法、应用

权利要求书

1.一种AlON-BN复相陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述陶瓷材料由包括以下成分的原料制成，按质量百分数计，所述成分为：AlON粉料20-60％、h-BN粉料20～60％，β-SiC粉料5～20％，Si₃N₄粉料5～20％，添加剂3～10％；其中，所述AlON粉料由包括AlN粉料与Al₂O₃粉料的原料制成；所述AlN粉料与Al₂O₃粉料的重量份数比为1:2～5；

所述添加剂选自Y₂SiO₅、Y₃Al₅O₁₂以及YBO₃中的一种或几种；

所述制备方法包括：

1)在搅拌状态下将AlN粉料和Al₂O₃粉料置于第一溶剂中，得到混合物，所述AlN粉料与Al₂O₃粉料的重量份数比为1:2～5；将所述混合物超声波分散，球磨混合，干燥后研磨过筛，将过筛后的混合物在1750～1900℃于N₂气氛下进行预烧，预烧后的混合物再经研磨得到AlON粉料；其中，Al₂O₃粉料的粒径为30-90nm；AlN粉料的粒径为30-100nm；

2)在搅拌状态下加入h-BN粉料、AlON粉料、Si₃N₄粉料、β-SiC粉料以及添加剂，每加入一种原料后超声波分散，得到浆料；将所述浆料进行球磨混合、干燥、研磨过筛，得到配合料；各原料所占质量百分数为：AlON粉料20-60％、h-BN粉料20～60％，β-SiC粉料5～20％，Si₃N₄粉料5～20％，添加剂3～10％；所述球磨混合时采用第二溶剂作为混合介质；所述h-BN粉料的粒径≤3μm；β-SiC粉料的比表面积为5～20 m²/g；Si₃N₄粉料的粒径3～7μm；添加剂粒径为1～7μm；其中，各原料的加入顺序为：先加入质量百分数大的原料，再加入质量百分数小的原料；

3)将所述配合料进行成型，得到坯体，将所述坯体在N₂或N₂与氩气的混合气体下进行烧结，得到AlON-BN复相陶瓷材料；

其中，控制烧结的温度为1750～1950℃；室温至1000℃时，控制升温速度为10～15℃/min；1000～1400℃时，控制升温速度为8-13℃/min；1400～最终烧结温度时，控制升温速度为15～20℃/min。

2.根据权利要求1所述的AlON-BN复相陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，所述超声波分散的时间为5-15min，所述球磨混合的时间为30-60h，所述过筛的目数为80-250目；所述预烧的时间为1-4h；所述第一溶剂选自无水乙醇或丙酮或99％以上纯度的工业酒精。

3.根据权利要求1所述的AlON-BN复相陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中还包括：将所述预烧后的粉料研磨过100-150目筛，得到AlON粉料。

4.根据权利要求1所述的AlON-BN复相陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，所述超声波分散的时间为5-10min，所述球磨混合的时间为10-72h；所述干燥温度为80～200℃；所述研磨的时间为10-60min；所述过筛目数为80～320目；所述第二溶剂选自无水乙醇或丙酮或99％以上纯度的工业酒精。

5.根据权利要求1所述的AlON-BN复相陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，所述成型为等静压下进行成型，所述等静压压力为150～300MPa；所述烧结为热压或热等静压烧结，压力为10～100MPa。

6.一种如权利要求1-5任一项权利要求所述制备方法制得的AlON-BN复相陶瓷材料。

7.如权利要求6所述的AlON-BN复相陶瓷材料的应用，其特征在于：所述AlON-BN复相陶瓷材料用作制造薄带铸轧用材料，所述薄带铸轧用材料包括侧封板、布流器、挡渣板和水口。