[发明专利]一种具有良好抗热震性能的陶瓷制备方法

说明书

本发明公开了一种具有良好抗热震性能的陶瓷制备方法，涉及新材料技术领域，包括以下步骤：（1）原料选择；（2）原料处理；（3）原料混合；（4）陶瓷坯体；（5）烧结。本发明一种具有良好抗热震性能的陶瓷制备方法制备的陶瓷材料不仅具有良好的抗弯强度，同时还具有良好的抗热震性能。

技术领域

本发明属于新材料技术领域，具体涉及一种具有良好抗热震性能的陶瓷制备方法。

背景技术

陶瓷，就其材料而言，分为陶器、炻器和瓷器，也就俗称的陶、炻和瓷。陶瓷是自然材料通过人类生产的实践发展的高级材料状态，其材料的理化性能出众：其表面装饰手法丰富，耐酸雨，具有良好的自洁功能，表面釉色有半透明的玻璃质感；陶瓷经过人类千百年的劳动实践，有着丰富的成型和制造工艺手段。目前，传统的陶瓷由于热膨胀系数大，韧性差，耐磨性差，在高温环境下容易破碎，因此其应用领域受到很大的限制，不能用于高温部位，尤其不能用于冷热交替频繁的环境中。

陶瓷材料的抗热震性能是力学性能和热热学性能的综合表现，陶瓷材料在使用过程中经常会经历急热急冷的过程，抗热震性能是其一个重要的性能特征，如果材料的抗热震性能不好，受到热震破坏而炸裂，即使其它性能再好也起不了作用，因此，如何提高陶瓷材料的抗热震性能具有重要的应用意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种具有良好抗热震性能的陶瓷制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种具有良好抗热震性能的陶瓷制备方法，包括以下步骤：

（1）原料选择：以氧化铝、硼化锆、氮硅掺杂石墨烯、橄榄石、锂辉石、珍珠岩作为原料；

（2）原料处理：将橄榄石粉碎至300目筛，得到橄榄石粉，将橄榄石粉与其质量2.2-2.6%的海藻酸钠混合均匀后，再添加到橄榄石粉质量5倍的去离子水中，搅拌均匀后，分别以1500r/min、2000r/min转速进行研磨，其中1500r/min转速下研磨时间为35-38min，2000r/min转速下研磨时间为42-45min，然后进行过滤，洗涤，烘干至恒重，得到预处理橄榄石粉；

将锂辉石粉碎至500目筛，得到锂辉石粉，采用柠檬酸钠溶液将锂辉石粉调节至含水率至35.5-36%，然后将经过处理后的锂辉石粉平铺置于等低温等离子体输送带上，等离子体设备通过一个高压电极、一个负极地线电极、中间隔绝一层耐高压绝缘层产生的电离子对锂辉石粉进行表面均匀的低温等离子体改性处理，得到预处理锂辉石粉；

将珍珠岩粉碎至400目，得到珍珠岩粉，将珍珠岩粉均匀分散到氯化钐溶液中，在80-82℃下采用超声波处理75s，然后进行抽滤，采用去离子水清洗，烘干至恒重，即得预处理珍珠岩粉；

（3）原料混合：按重量份计将35-40份氧化铝、6-8份硼化锆、2.5-2.8份氮硅掺杂石墨烯、18-22份预处理橄榄石、15-17份预处理锂辉石、13-16份预处理珍珠岩均匀混合、然后进行烘干，预烧得到陶瓷粉末；

（4）陶瓷坯体：在22.5MPa压力下压制成形15小时，得到陶瓷坯体；

（5）烧结：将上述陶瓷坯体在850℃有氧环境下预烧30-35min，然后再在1220-1240℃氦气气氛下烧结2-2.5小时，冷却至常温，即得。

进一步的，步骤（1）所述氮硅掺杂石墨烯制备方法为：

a将氧化石墨与有机硅单体、尿素按20:3:1质量比均匀混合后，得到混合料，然后将混合料添加到混合料质量5倍的质量分数为80%的乙醇溶液中，以2500r/min转速搅拌2小时，得到混合浆液；

b将上述混合浆液加热至100℃，保温，直至混合浆液中乙醇溶液完全蒸发，得到蒸干料；