[发明专利]一种氧化铝－碳化钨钛纳米复合陶瓷材料的制备方法

摘要

本发明属材料科学技术领域，特别涉及一种氧化铝－碳化钨钛纳米复合陶瓷材料的制备方法。本发明的特征是：在亚微米级α－Al₂O₃基体中加入纳米级α－Al₂O₃和微米级(W，Ti)C粉末，以MgO和NiO为抑制剂和助烧剂，通过高纯N₂气氛保护，均匀加压的热压烧结工艺，制备出Al₂O₃基的纳米复合陶瓷材料。纳米Al₂O₃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，材料粒度分布均匀，具有高的硬度、抗弯强度、断裂韧性，良好的耐磨性和高温稳定性。该纳米复合陶瓷材料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。

主权项

1.一种氧化铝-碳化钨钛纳米复合陶瓷材料的制备方法，其特征包括以下步骤：(1)纳米颗粒的分散将纳米α-Al2O3缓慢加入去离子水中，边加入边搅拌，配置体积分数为2％的悬浮液，超声搅拌均匀；以聚甲基丙烯酸氨(PMAA-NH4)为分散剂，其用量为要分散的纳米α-Al2O3质量的1.2％，将分散剂滴入已混合的纳米α-Al2O3悬浮液，调整Ph值为9.5-10；超声搅拌均匀，得到分散性能良好的α-Al2O3悬浮液；(2)混料按体积百分比纳米α-Al2O3为5～54％、亚微米α-Al2O3为5～49％、微米(W，Ti)C为45％、MgO为0.5％、NiO为0.5％进行配料；将亚微米α-Al2O3、微米(W，Ti)C及添加剂MgO和NiO与(1)配制好的纳米α-Al2O3悬浮液进行混合，超声搅拌均匀后装入球磨桶，再在球磨机上混合48～72小时，经真空干燥、过筛，得到混合均匀的原料粉末；(3)热压烧结将混合好的原料粉末装入高强石墨模具中，采用氮气保护、均匀加压的热压烧结工艺；在室温～1700℃时，升温速度为75～85℃/分钟，压力平稳均匀地加至30Mpa；在1700℃、压力30MPa条件下，保温10分钟，然后断电自然冷却至室温。