[发明专利]复相粉体及其制备方法

说明书

本发明涉及一种复相粉体及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：S1、提供陶瓷前驱体树脂和氧化物陶瓷粉体；S2、将陶瓷前驱体树脂溶于有机溶剂中，得到陶瓷前驱体树脂溶液，再向陶瓷前驱体树脂溶液中加入氧化物陶瓷粉体，室温搅拌，得到混合液；S3、将混合液通过研磨工艺得到陶瓷混合浆料，再将陶瓷混合浆料进行干燥喷粉，得到前驱粉体；S4、将前驱粉体进行煅烧，得到复相粉体。该制备方法工艺简单、能耗低、成本低廉、无环境污染，能适用于大规模球形复相亚微米粉体的生产及工业应用。并且，所制得的复相粉体分散性好、粒径均一、纯度高、成分均匀、结晶度高且具有球形包覆结构，可以达到实用化的目的。

技术领域

本发明涉及一种复相粉体及其制备方法。

背景技术

近年来，纳米复相陶瓷材料表现出较单相陶瓷材料有更好的耐高温、抗腐蚀、高硬度和高韧性等特性。如在氧化锆—氧化铝系统中，通过向3Y-TZP内添加40％(质量分数)的氧化铝，经过1450℃的HIP处理，制得了强度高达3000MPa的复相陶瓷材料，有望作为一种高韧性、高强度的结构陶瓷材料得到实用化，已成为高性能陶瓷材料研究的一个热点。优质的复相粉体是复相陶瓷材料制备的基础。表面改性是粉体加工处理的主要技术之一，对提高粉体材料的应用性能和应用价值有至关重要；粉体表面改性技术是伴随现代新型复相材料的兴起而发展起来的，对有机/无机复相材料、无机/无机复相材料、涂料或涂层材料、吸附或催化材料、环境材料及超细粉体和纳米粉体的制备和应用具有重要意义。目前制备复相陶瓷粉体的主要方法有共沉淀法、水热法、溶胶凝胶法等，其制备方法较复杂，粉体形貌与相组成难以控制，且在不添加任何添加剂的情况下，共沉淀法及水热法制备所得的复相粉体的晶体形貌多呈亚微米棒状、块状，无法得到亚微米级球形的复相粉体。

为解决现有方法制备复相粉体的工艺方法复杂，粉体成份与物相分布不均，同时，在不加活性添加剂的条件下粉体分散性差，且无法得到生长形貌为亚微米级球形的复相粉体的技术问题，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复相粉体及其制备方法，通过简单的工艺和较低的成本能大规模高效地制备出粉体结晶性好、纯度高、成分均匀的亚微米级球形复相粉体。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种复相粉体的制备方法，包括以下步骤：

S1、提供陶瓷前驱体树脂和氧化物陶瓷粉体；

S2、将所述陶瓷前驱体树脂溶于有机溶剂中，得到陶瓷前驱体树脂溶液，再向所述陶瓷前驱体树脂溶液中加入所述氧化物陶瓷粉体，室温搅拌，得到混合液；

S3、将步骤S2中所述混合液通过研磨混合得到陶瓷混合浆料，再将所述陶瓷混合浆料进行干燥喷粉，得到前驱粉体；

S4、将步骤S3中所述前驱粉体进行煅烧，得到所述复相粉体。

进一步地，步骤S1中，所述陶瓷前驱体树脂包括氧化铝陶瓷前驱体树脂、氧化锆陶瓷前驱体树脂、氧化硅陶瓷前驱体树脂或氧化钛陶瓷前驱体树脂中的任意一种。

进一步地，步骤S1中，所述氧化物陶瓷粉体包括氧化铝陶瓷粉体、氧化锆陶瓷粉体、氧化硅陶瓷粉体或氧化钛陶瓷粉体中的任意一种。

进一步地，步骤S2中，所述有机溶剂包括乙二醇乙醚、无水乙醇、正丙醇或甲苯中的任意一种。

进一步地，所述陶瓷前驱体树脂溶液中陶瓷前驱体树脂的比例优选为0.1～75wt％。

进一步地，S3的具体步骤包括：

将步骤S2中所述混合液通过超细研磨工艺研磨并混合，得到陶瓷混合浆料，将所述陶瓷混合浆料放入喷雾干燥设备中进行干燥喷粉，得到前驱粉体。

进一步地，步骤S4中，在所述煅烧过程中，温度优选为350至1300℃、煅烧时间优选为1至14h。