[发明专利]复相导电陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种复相导电陶瓷材料，其特征在于，所述复相导电陶瓷材料由基相和导电相组成；其中，基相为ZrO₃-Al₂O₃，导电相为TiC。

2.根据权利要求1所述的复相导电陶瓷材料，其特征在于，所述复相导电陶瓷材料的相对密度大于99％，硬度为5～15GPa，电导率为0.3～10⁴S/m；

优选地，所述复相导电陶瓷材料的相对密度为99.5％～99.7％；

优选地，所述复相导电陶瓷材料的硬度为8.65～11.43GPa；

优选地，所述复相导电陶瓷材料的电导率为0.3～12.6S/m。

3.制备权利要求1或2所述的复相导电陶瓷材料的方法，其特征在于，将含有ZrO₂、Al₂O₃、TiC的复合粉体在惰性氛围下进行热压烧结，得到复相导电陶瓷材料。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述复合粉体由ZrO₂、Al₂O₃和TiC经球磨混合得到；

所述球磨混合的条件为：以水和/或乙醇为溶剂，球磨介质的直径为2～5mm，球料比为5:1～10:1，球磨混合时间为4～48小时；

所述球磨混合的优选条件为：以乙醇为溶剂，以99瓷氧化铝球为球磨介质，其直径为5mm，球料比为8:1，在行星式球磨机上混合12小时。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述ZrO₂是纯度＞98％，粒径＜20μm的ZrO₂粉体；

所述Al₂O₃是纯度＞98％，粒径＜10μm的Al₂O₃粉体；

所述TiC是纯度＞98％，粒径＜20μm的TiC粉体。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述ZrO₂粉体、Al₂O₃粉体与TiC粉体的体积比例为：

(ZrO₂粉体+Al₂O₃粉体):TiC粉体＝1～9:1；

以各自所含有的Zr元素和Al元素的摩尔数计，ZrO₂粉体与Al₂O₃粉体的摩尔比例为Zr：Al＝1：2～5。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述复合粉体在热压烧结之前进行过筛；其中，筛网的目数为70～150目；

优选地，所述筛网的目数为100目。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述惰性氛围选自氩气、氦气、氖气中的至少一种。

9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述热压烧结的条件为1500～1600℃，15～40MPa的条件下烧结1～4小时；

优选地，所述热压烧结的条件为1600℃，30MPa的条件下烧结2小时；

优选地，所述热压烧结过程中采用程序升温；其中，升温速率为1～10℃/min。

10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述混合物置于模具中进行热压烧结；其中，模具的直径为20～75mm；

优选地，所述模具为内壁涂覆氮化硼的直径为25mm的石墨模具。