[发明专利]一种含新型四组份烧结助剂的氧化铝陶瓷组合物制造方法

摘要

一种含新型四组份烧结助剂的氧化铝陶瓷组合物制造方法，其特征在于在烧结前驱粉体中混入MO(M为Mg，Ba，Be中的一种)-CaO-SiO2-L2O3(L为稀土元素，是Ce，La，Lu中的一种)四组份助剂，每种物质占整个烧结助剂的重量百分比介于0.1-0.7之间。四组份新型烧结助剂的颗粒尺度在300纳米以下，但主体氧化铝粉体为微米级粒度。将主要原料75-90wt％碳化硅粉、5-20wt％四组份烧结助剂、1-5wt％结合剂，通过超声、过筛、成型、高温烧结等步骤制成氧化铝陶瓷烧结体。该方法通过形成液相及烧结后期逐渐形成的尖晶石类物质(其熔点＞2100℃)消除液相，促进烧结同时抑制晶粒长大、促进气孔排除提高致密度，形成细小而均匀的氧化铝陶瓷晶粒和晶界气孔，从而使氧化铝陶瓷材料有较好的高温机械、耐磨性能。

主权项

一种含新型四组份烧结助剂的氧化铝陶瓷组合物制造方法，该方法特征在于在烧结前驱粉体中混入新型四组份助剂，其中两种助剂与氧化铝构成液相烧结体系，在烧结温度下，该组份助剂体系呈液态，液相的存在方便了氧化铝颗粒的重排并通过“溶解-沉淀”机理促进烧结，大幅降低Al2O3陶瓷的烧结温度；体系中另两种组份在烧结的后期能逐渐形成尖晶石类物质(其熔点＞2100℃)，该物质熔点较高在烧结温度下显固态，它们降低陶瓷体系中玻璃态物质含量，位于晶界抑制晶粒长大、促进气孔排除提高陶瓷烧结的致密度，从而形成细小而均匀的氧化铝陶瓷晶粒和晶界气孔，从而使氧化铝陶瓷材料有较好的高温机械、耐磨性能；将主要原料75-90wt％碳化硅粉、5-20wt％新型纳米四组份烧结助剂、1-5wt％结合剂，在常温下与相同重量的水混合形成悬浮液，经过电动搅拌器搅匀后在该悬浮液中插入大功率超声波换能器，并使该超声波发生器间歇工作，给悬浮液施加脉冲超声场，在5-30分钟超声脉冲以后，悬浮液经过干燥、过筛、成型、固化、高温烧结等主要工艺步骤，形成氧化铝陶瓷产品。