[发明专利]一种汽车零部件制造用陶瓷造粒粉及其制备方法

说明书

本发明公开了一种汽车零部件制造用陶瓷造粒粉，包括瓷料、分散剂、复合粘结剂、脱模剂以及分散介质，瓷料由以下组成及其重量百分比组成：α‑AL₂O₃粉体90‑94%，氧化镁0.6‑1.5%，碳酸钙0.5‑4%，二氧化硅1.2‑3.5%，二氧化钛0.1‑1.2%，二氧化锆0.5‑2.5%，三氧化二铬0‑3.5%；复合粘结剂为相对于瓷料的重量百分比为1.0‑2.5%的阿拉伯树胶，相对于瓷料的重量百分比为0‑0.6%的PVA‑BP17，相对于瓷料的重量百分比为0‑0.3%的PVA‑BP05中的两种或三种与水混合形成质量浓度为18%的混合体。本发明制备的陶瓷粉体抗折强度达到350MPa，陶瓷及金属化层的气密性可以达到1×10^‑13Pa.m³/s，粉体松装度≥1.23g/cm³，使得在压制坯件过程中，压缩比降低，制品缩腰变小。

技术领域

本发明属于氧化铝陶瓷技术领域，具体涉及一种汽车零部件制造用陶瓷造粒粉及其制备方法。

背景技术

高纯型氧化铝陶瓷系Al2O3含量在99．9%以上的陶瓷材料，由于其烧结温度高达1650—1990℃，透射波长为1～6μm，一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚；利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管；在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。

普通型氧化铝陶瓷系按Al2O3含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种，有时Al2O3含量在80%或75%者也划为普通氧化铝陶瓷系列。其中99氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料，如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等；95氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件；85瓷中由于常掺入部分滑石，提高了电性能与机械强度，可与钼、铌、钽等金属封接，有的用作电真空装置器件。

将入厂的氧化铝粉按照不同的产品要求与不同成型工艺制备成粉体材料。粉体粒度在1μm以下，若制造高纯氧化铝陶瓷制品除氧化铝纯度在99．99%外，还需超细粉碎且使其粒径分布均匀。采用挤压成型或注射成型时，粉料中需引入粘结剂与可塑剂，一般为重量比在10－30%的热塑性塑胶或有机粘结剂与氧化铝粉体在150-200温度下均匀混合，以利于成型操作。采用热压工艺成型的粉体原料则不需加入粘结剂。若采用半自动或全自动干压成型，对粉体有特别的工艺要求，需要采用喷雾造粒法对粉体进行处理、使其呈现圆球状，以利于提高粉体流动性便于成型中自动充填模壁。此外，为减少粉料与模壁的摩擦，还需添加1～2%的润滑剂，如硬脂酸，及粘结剂PVA。

目前喷雾造粒制备陶瓷粉体的工艺中，陶瓷晶粒过大，不易产生玻璃相，陶瓷金属化结合力不理性，采用单种粘接剂，粉体粘结度过低或过高，压制坯件过程中，压缩比高，制品缩腰变形，过高则粉料容易破碎，易产生桥架气孔，因而需要对陶瓷粉体配方及制备方法进行改进。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种一种汽车零部件制造用陶瓷造粒粉及其制备方法，以解决上述背景中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种汽车零部件制造用陶瓷粉体，包括瓷料、分散剂、复合粘结剂、脱模剂以及分散介质，所述瓷料由以下组成及其重量百分比组成：α-AL₂O₃粉体90-94%，氧化镁0.6-1.5%，碳酸钙0.5-4%，二氧化硅1.2-3.5%，二氧化钛0.1-1.2%，二氧化锆0.5-2.5%，三氧化二铬0-3.5%；所述分散剂为相对瓷料重量百分比为0.15-0.7%的聚丙烯酸铵；所述复合粘结剂为相对于瓷料的重量百分比为1.0-2.5%的阿拉伯树胶，相对于瓷料的重量百分比为0-0.6%的PVA-BP17，相对于瓷料的重量百分比为0-0.3%的PVA-BP05中的两种或三种与水混合形成质量浓度为18%的混合体；所述脱模剂为相对瓷料的重量百分比为0.5-2.5%的乳化蜡；所述分散介质为相对瓷料的重量百分比为35-40%的水。