[发明专利]一种掺杂氧化锆的氧化铝陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种掺杂氧化锆的氧化铝陶瓷，其特征在于：所述氧化铝陶瓷由以下重量份的各原料制成：氧化铝粉75～95份、氧化锆5～15份、硼酸铝晶须2～6份、烧结助剂6～12份、分散剂0.8～2份、粘结剂2.1～8.4份、溶剂18～36份，所述烧结助剂为二氧化钛与无碱铝硅玻璃的混合物，所述无碱铝硅玻璃由氧化铝、二氧化硅和氧化锌组成，所述氧化锆为氧化钇稳定的氧化锆，氧化铝粉为α－氧化铝。

2.根据权利要求1所述的一种掺杂氧化锆的氧化铝陶瓷，其特征在于：所述无碱铝硅玻璃中各组分的配比为：氧化铝20～25wt.%，二氧化硅56～64wt.%，氧化锌11～24wt.%。

3.根据权利要求1所述的一种掺杂氧化锆的氧化铝陶瓷，其特征在于：所述二氧化钛与无碱铝硅玻璃的质量比为1：0.8～2。

4.根据权利要求1所述的一种掺杂氧化锆的氧化铝陶瓷，其特征在于：所述粘结剂为聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、羧丙基甲基纤维素中的一种或两种以上以任意比混合的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种掺杂氧化锆的氧化铝陶瓷，其特征在于：所述分散剂为聚丙烯酸钠、环烷油、聚乙二醇中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种掺杂氧化锆的氧化铝陶瓷，其特征在于：所述溶剂为异丙醇、乙酸丁酯、乙醇中的一种或两种以上以任意比混合的混合物。

7.根据权利要求1所述的一种掺杂氧化锆的氧化铝陶瓷，其特征在于：所述氧化铝陶瓷的原料还包括1.5～6重量份增塑剂。

8.一种如权利要求1所述的掺杂氧化锆的氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)根据配方比例称取各原料，备用；

(2)将氧化铝粉、氧化锆、硼酸铝晶须、烧结助剂、溶剂和分散剂加入球磨机内，球磨分散12～20h，再加入粘合剂继续球磨24～36h；

(3)采用真空脱泡机对球磨后的物料进行抽真空脱泡，得到粘度≥15000mPa·s的陶瓷浆料；

(4)将步骤(3)得到的陶瓷浆料经流延成型得到陶瓷生坯，再将陶瓷生坯用模具切成需要的形状和尺寸，得到陶瓷坯片；

(5)在陶瓷坯片表面敷一层隔粘粉，将陶瓷坯片进行叠层并在130～150℃温度下预热处理80～120min，然后放入排胶炉内进行真空排胶；

(6)真空排胶后的陶瓷坯片进行烧结，烧结温度为1560～1620℃，烧结时间为4～8h，得到掺杂氧化锆的氧化铝陶瓷。

9.根据权利要求8所述的一种掺杂氧化锆的氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于：步骤(5)真空排胶的具体步骤为：先以10～12℃/min的速率升温至250～300℃，然后保温2～3h，接着以6～8℃/min的速率升温至400～450℃，然后保温1～2h，接着以2～4℃/min速率升温至500～600℃，然后保温30～60min。

10.根据权利要求8所述的一种掺杂氧化锆的氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于：所述氧化锆在球磨前经过表面改性，具体步骤为：将偶联剂与有机溶剂按1：20质量比配成溶液，将氧化锆加入溶液中，搅拌反应40～100min，再通过超声波振荡20～40min，过滤、洗涤、烘干得到表面改性的氧化锆。