[发明专利]一种抗摔陶瓷材料及其制备方法有效
申请号: | 202111345558.X | 申请日: | 2021-11-15 |
公开(公告)号: | CN113929469B | 公开(公告)日: | 2022-10-21 |
发明(设计)人: | 刘强;叶枫;周玉 | 申请(专利权)人: | 哈尔滨工业大学 |
主分类号: | C04B35/584 | 分类号: | C04B35/584;C04B35/622;C04B35/10;C04B35/5835;C04B35/565 |
代理公司: | 北京隆源天恒知识产权代理有限公司 11473 | 代理人: | 孟佳 |
地址: | 150000 黑龙*** | 国省代码: | 黑龙江;23 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 陶瓷材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种抗摔陶瓷材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S1,将30-80体积分数的陶瓷粉体、5-50体积分数的陶瓷前驱体与1-20体积分数的烧结助剂混合,形成第一混合粉体,所述陶瓷粉体包括氧化铝、氮化硅、碳化硅和氮化硼中的一种或几种,所述陶瓷前驱体包括铝溶胶、聚硅氮烷、聚硅氧烷和聚硅碳烷中的一种或几种;
步骤S2,将步骤S1所述的第一混合粉体置于惰性气氛或第一还原气氛中于1000-1400℃的温度下进行热处理,得到第二混合粉体,所述第一还原气氛包括氩气,或者,所述第一还原气氛包括氮气与10vol%氢气的混合气体;
步骤S3,将所述第二混合粉体与醇类试剂混合,得到陶瓷浆料;
步骤S4,将氮化硼先驱体溶于去离子水中得到饱和溶液,并将所述饱和溶液加入到所述陶瓷浆料中,搅拌至混合后的陶瓷浆料中所述去离子水与所述醇类试剂的质量比为1:40-1:20,经干燥后,得到第三混合粉体;
步骤S5,将所述第三混合粉体于第二还原气氛中并在800-1200℃的温度下进行热处理,得到改性陶瓷粉体,所述第二还原气氛包括氨气或氩气,或者,所述第二还原气氛包括氮气与10vol%氢气的混合气体;
步骤S6,将所述改性陶瓷粉体成型后在1500-2000℃的温度下进行烧结处理,得到抗摔陶瓷材料。
2.根据权利要求1所述的抗摔陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述烧结助剂包括纳米稀土氧化物粉体、纳米氧化铝以及纳米氧化硅中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的抗摔陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述惰性气氛包括氩气或氮气。
4.根据权利要求1所述的抗摔陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述热处理的过程包括:在1000-1400℃的温度下热处理30min以上。
5.根据权利要求1所述的抗摔陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤S4中所述氮化硼先驱体包括含硼化合物,所述含硼化合物包括硼酸、四硼酸铵或五硼酸铵中的一种。
6.根据权利要求1所述的抗摔陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤S5中,所述热处理的过程包括:在800-1200℃的温度下热处理2-10h。
7.根据权利要求1所述的抗摔陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤S6中,所述烧结处理的过程包括:在1500-2000℃的温度下常压烧结或气压烧结1-4h。
8.一种抗摔陶瓷材料,其特征在于,基于如权利要求1-7任一项所述的抗摔陶瓷材料的制备方法制备。
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