[发明专利]一种脉冲放电室温闪速烧结纳米陶瓷材料的方法

摘要

一种在室温下的脉冲放电闪速烧结纳米陶瓷材料的方法，属于陶瓷材料制备领域。本发明基于高电压下陶瓷粉体被绝缘击穿流过电流产生瞬时高温的设想，将EDC用来制备纳米陶瓷材料，选用初始粒径为50nm的ZrO2粉末为代表进行放电烧结，根据不同的材料、烧结尺寸及是否松装等因素确定不同的烧结条件；陶瓷粉末松装入模具或预成型后放入模具便可进行放电烧结；烧结后的材料的晶粒长大程度小，采用纳米陶瓷粉末烧结后，其晶粒大小仍处于100nm内。成功制备了具有纳米晶且致密度较高ZrO2陶瓷。本发明在室温下便可进行陶瓷材料的烧结，极大的缩短了烧结时间，极大地降低了能耗，而且由于其极短的升降温时间，在抑制晶粒长大上取得了极其显著的效果。

主权项

1.一种在室温下的脉冲放电闪速烧结纳米陶瓷材料的方法，其特征在于对纳米陶瓷粉末在室温下进行放电烧结，烧结完成后，晶粒尺寸仍然处于100nm内，烧结参数因不同材料而异；具体步骤如下：(1)确定所需烧结体的尺寸，选择相应大小的模具和电极，再通过该材料的理论密度计算出该尺寸下所需的装粉量；(2)将纳米粉末松装入一端插有电极模具中或将粉末预成型后放入，再将模具另一端也插入电极；(3)将组装好的模具和电极插到烧结设备腔体的底座上，平稳固定后再用设备中的液压机对其施加轴向压力；(4)对电容器组进行充电，调节到所需的电压值，再进行放电，使电流流过粉体完成烧结；(5)将模具中的烧结体进行退模；烧结后的材料的晶粒长大程度小，采用纳米陶瓷粉末烧结后，其晶粒大小仍处于100nm内。