[发明专利]陶瓷粉末原料直接闪烧成型制备方法

权利要求书

1.一种陶瓷粉末原料直接闪烧成型制备方法，其特征在于：

步骤如下：

（1）将原料倒进模具中，振动使其表面平整；

（2）将模具放入陶瓷粉末原料直接成型闪烧设备中，施加40~50MPa压力，使陶瓷粉末原料处于加热区中间位置；

（3）打开辅助加热电源，辅助加热电源为感应加热电源，以100℃/min~110℃/min的速度加热至900℃~1000℃；

（4）打开高压直流闪烧电源，在样品两侧并通以直流电，线性增加电压200V/cm，直至发生闪光现象；

（5）控制电流降至1000A以下，恒定电流；持续20～50s；

（6）降温至室温，得到致密的烧结体；

（7）将烧结体进行研磨抛光，得到所需产品。

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷粉末原料直接闪烧成型制备方法，其特征在于：步骤（1）中，原料为复合氧化锆造粒粉或混合稀土氧化物造粒粉。

3.根据权利要求2所述的一种陶瓷粉末原料直接闪烧成型制备方法，其特征在于：混合稀土氧化物造粒粉由为氧化镥、氧化钆、氧化铕混合而成，其中氧化镥含量为70～90mol%，氧化钆含量为10～20mol%，氧化铕含量为0～10mol%。

4.根据权利要求2所述的一种陶瓷粉末原料直接闪烧成型制备方法，其特征在于：复合氧化锆造粒粉的成分为氧化钇稳定氧化锆，其中氧化钇含量为3～12%mol，三氧化二铝 含量为0～66 %mol。

5.根据权利要求3或4所述的一种陶瓷粉末原料直接闪烧成型制备方法，其特征在于：陶瓷粉末原料直接成型闪烧设备包括加压装置、真空室、辅助加热电源、高压直流闪烧电源、控制系统、冷却系统；原料置于高温陶瓷和石墨组成的模具中位于真空室内部中心，受加压系统压力约束；辅助加热电源通过真空室外壁进入真空室内部加热陶瓷粉末原料；高压直流闪烧电源通过加压装置上下压头处的水冷铜电极向石墨模具施加电压； 使用时，通过辅助加热系统的发热体为陶瓷粉末原料烧结提供闪烧前预加热所需温度，同时通过加压装置施加一定的压力；当温度到达设定值后，由高压直流闪烧电源施加直流电场形成闪烧，实现陶瓷材料的低温快速致密化；高压直流闪烧电源通过程序控制，在闪烧发生时从电压控制转入电流控制，持续一定时间后结束加热，随后冷却至室温。

6.根据权利要求5所述的一种陶瓷粉末原料直接闪烧成型制备方法，其特征在于：所述真空室内模具附近设有用于测量样品温度的温度检测装置，在低于1600℃，温度检测装置选用热电偶；温度数据输入控制系统，用于控制辅助加热电源以及闪烧电源的电流电压参数；使得样品实现稳定的加热烧结。

7.根据权利要求6所述的一种陶瓷粉末原料直接闪烧成型制备方法，其特征在于：在高于1600℃时，用红外测温仪代替热电偶实现温度测量。