[发明专利]一种微纳米陶瓷粉体复合材料制备方法

说明书

本发明公开了一种微纳米陶瓷粉体复合材料的制备方法，包括以下步骤：将石英砂及海沙和粉煤灰进行除杂，使其内的组分含量为二氧化硅：70％‑80％、二氧化钛：1％‑2％、三氧化二铝：10％‑15％，其余为杂质；将石英砂及海沙和粉煤灰进行干法粉碎；将香樟树叶粉碎并烘干备用；将粉碎的原料按重量比9:1进行混合；将混合得到的混合粉体放入封闭的压力容器内，送入冲天炉在高温、高压环境下进行煅烧，形成微纳米陶瓷粉体复合材料；将获得的复合材料放入收集器中冷却并烘干、研磨和分级；通过原料选择，降低了成本；通过加入香樟叶，并使用本发明的制作步骤，使产出的微纳米陶瓷粉体复合材料硬度高，比重小且绝缘性好。

技术领域：

本发明涉及陶瓷粉体领域，特别是涉及一种微纳米陶瓷粉体复合材料的制备方法。

背景技术

现今，陶瓷粉体的运用越来越广，人们普遍将陶瓷以球型中空陶粒的形式作为原料进行使用，空心陶瓷粉体复合材料作为原料，其使用效果最理想，但由于人们普遍用粉煤灰为原料来制成陶瓷粉体，粉煤灰由于含碳含铁含硫量都较高,要生产微纳米空心陶瓷粉体复合材料难度大，又由于生产出的微纳米陶粒内的中空过大，使陶粒极易破碎,难以达到理想的效果。

如公开号为：CN101962298A，发明名称为一种轻质纳米微孔陶瓷的制备方法的发明专利中提供的一种轻质纳米微孔陶瓷的制备方法，首先将原料、原生矿物与炸药相混合，并将上述混合后的物料装入密闭爆轰容器中，置入雷管，之后用防水材料将物料和雷管密封；接着向密闭爆轰容器中充入水作为保压和冷却介质；引爆雷管并收集爆轰后的产物，之后对收集的产物过筛；最后对过筛后的产物进行单相热压烧结。本发明通过爆轰反应瞬间提供的巨大能量冲击粉碎原材料从而获得用于纳米陶瓷制备的纳米粉体，消耗能源极少，反应时间极短，对生产效率的提高和效益的改善具有重大意义。

又如公告号为：CN102211925B，发明名称为：一种微纳米复合陶瓷材料的制备方法的技术方案中提供了一种氧化铝-氮化钛-碳化钛-氧化锆微纳米复合陶瓷材料的制备方法。本发明通过在微米级的α-Al2O3基体中添加纳米级TiN、TiC和ZrO2粉末，并控制纳米颗粒的体积分数，以Ni为粘结相、以Mo和Cr2O3为助烧剂和抑制剂，采用真空热压烧结工艺进行制备。该制备方法采用了纳米级原料并加入分散剂，极大的抑制了纳米颗粒的团聚，纳米TiN、TiC和ZrO2颗粒的引入，有效抑制了微米氧化铝颗粒的长大，细化了晶粒。通过ZrO2相变增韧的作用使断裂韧性提高到6.5MPa.m1/2以上，最高达8.5MPa.m1/2。此复合陶瓷材料具有粒度细小且分布均匀、高硬度、高抗弯强度、高断裂韧性、良好的高温稳定性等特点，适合于制作高温及耐磨性要求较高的金属切削刀具、喷嘴等。

上述技术方案中均未解决本申请中提出的问题，并且未见有与之相关的任何信息，但该技术问题亟待解决，有鉴于此特提出本申请。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明公开了一种微纳米陶瓷粉体复合材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：将石英砂及海沙和粉煤灰进行除杂，使其内的组分含量为二氧化硅：70％-80％、二氧化钛：1％-2％、三氧化二铝：10％-15％，其余为含铁、碳的杂质；

步骤二：将步骤一中所述石英砂及海沙和粉煤灰通过对碰式气流粉碎机中进行干法粉碎，粉体过325-1250目筛备用；

步骤三：将香樟树叶在气流粉碎机中进行湿法粉碎并烘干,制得香樟树叶纤维粉，备用；

步骤四：将步骤二中制得沙粉和步骤三中制得的香樟树叶纤维粉按重量比9:1进行混合,形成含90％矿石粉和10％香樟树叶纤维粉的混合粉体；

步骤五：将步骤四中混合得到的混合粉体放入封闭的压力容器内，送入冲天炉在1200-1600℃、高压环境下进行煅烧10-12秒，煅烧环境保持旋转气流，燃烧工作在离心状态下同步进行，混合粉体经过离心煅烧后形成网状中空微球，即微纳米陶瓷粉体复合材料。