[发明专利]一种改性硅酸锆晶须增强氧化铝陶瓷

说明书

本发明公开了一种改性硅酸锆晶须增强氧化铝陶瓷，涉及新材料技术领域，所述改性硅酸锆晶须增强氧化铝陶瓷中含有其质量6.40‑6.46%的改性硅酸锆晶须和3.20‑3.23%的巯基化纳米杂化材料。本发明一种改性硅酸锆晶须增强氧化铝陶瓷制备的陶瓷材料不仅具有良好的抗弯强度，同时还具有良好的硬度。

技术领域

本发明属于新材料技术领域，具体涉及一种改性硅酸锆晶须增强氧化铝陶瓷。

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。氧化铝陶瓷材料具有密度低、强度高、耐磨性及化学稳定性高，高温下摩擦系数稳定等性能，在摩擦材料领域有着极大的应用潜力。针对目前越来越高的使用要求，单相氧化铝陶瓷的耐磨性能有待提高，同时由于陶瓷所具有的脆性极大地限制了其应用于更加苛刻的环境中。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种改性硅酸锆晶须增强氧化铝陶瓷。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种改性硅酸锆晶须增强氧化铝陶瓷，所述改性硅酸锆晶须增强氧化铝陶瓷中含有其质量6.40-6.46%的改性硅酸锆晶须和3.20-3.23%的巯基化纳米杂化材料，所述改性硅酸锆晶须与巯基化纳米杂化材料质量比为2:1。

进一步的，所述改性硅酸锆晶须制备方法为：

（1）预处理：将铁铬木质素磺酸钠配制成质量浓度为6.3%的水溶液，然后添加硅酸锆晶须，搅拌均匀后，加热至50℃，再逐渐滴加质量浓度为5%的双氧水，在50℃水浴保温下，保温2小时，然后再进行过滤，采用去离子水清洗，烘干至恒重，即得预处理硅酸锆晶须；

（2）改性剂制备：向反应釜中添加去离子水，然后再向反应釜中添加磷酸和N,N-二甲基乙酰胺，加热至88-90℃，以350r/min转速搅拌30min，然后再添加纳米氧化石墨，继续搅拌2小时，即得改性剂溶液；

（3）改性处理：将步骤（1）中得到的预处理硅酸钙晶须添加到步骤（2）制备的改性剂中，然后，以碳酸氢钠溶液调节改性剂溶液pH至10.5，再以500r/min转速搅拌2小时，然后过滤后，立即在430℃下煅烧15min，再自然冷却至室温，采用无水乙醇清洗，烘干至恒重，即得。

进一步的，步骤（1）所述铁铬木质素磺酸钠水溶液与硅酸锆晶须混合比例为250mL：85g，双氧水添加量为铁铬木质素磺酸钠水溶液质量的10%。

进一步的，步骤（2）所述去离子水、磷酸、N,N-二甲基乙酰胺混合质量比为62:8：5，纳米氧化石墨添加量为去离子水质量的4.5%。

进一步的，步骤（2）所述纳米氧化石墨粒度为75nm。

进一步的，步骤（3）所述预处理硅酸锆晶须与改性剂混合比例为120g：390mL。

进一步的，步骤（3）所述碳酸氢钠溶液pH为11.2。

进一步的，所述巯基化纳米杂化材料制备方法为：

将纳米铝均匀分散到去离子水中，得到质量分数为12%的纳米铝分散液，将纳米铝分散液、含正硅酸乙酯的甲醇溶液和碱溶液按180mL：150mL：100mL的比例混合，然后在65℃下以2500r/min转速搅拌反应1.5小时，然后进行旋转蒸发干燥，研磨40min，即得纳米杂化材料，将γ-巯丙基三乙氧基硅烷按1:20质量比添加到乙醇水溶液中溶解，得到混合溶液，将纳米杂化材料按55g：180mL比例添加到混合溶液中，在超声波下处理2min，然后搅拌反应40min，再进行抽滤，清洗，烘干至恒重，即得，。

进一步的，所述乙醇水溶液质量分数为60%，所述含正硅酸乙酯的甲醇溶液中正硅酸乙酯、甲醇、水按3:5:10质量比例混合得到，所述碱溶液为质量分数为10%的氢氧化钠。