CN101306945A - 一种蓝色氧化铝陶瓷及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种蓝色氧化铝陶瓷及其制备方法，其特征在于其蓝色氧化铝陶瓷的重量百分组成为：SiO2：2.5－7.0％；CaO：2.0－6.5％；MgO：0.45－1.35％；CoO：0.05－0.15％，余量为Al2O3。制备过程是以α－Al2O3粉为主要原料，加入氧化镁、石英、碳酸钙和氧化钴组合而成的添加剂，利用干压成型或等静压成型工艺制得陶瓷生坯，陶瓷生坯在大气气氛下于1450－1650℃保温1－4h烧结，制得着色均匀、致密度高的蓝色氧化铝陶瓷。
Description
技术领域
本发明涉及一种蓝色氧化铝陶瓷及其制备方法。
背景技术
氧化铝陶瓷是一种以Al2O3为主要原料，以刚玉(α-Al2O3)为主晶相的陶瓷材料。因其具有机械强度高、硬度大、高频介电损耗小、高温绝缘电阻高、耐化学腐蚀性和导热性良好等优良综合技术性能，以及原料来源广、价格相对便宜、加工制造技术较为成熟等优势，氧化铝陶瓷已被广泛应用于电子、电器、机械、化工、纺织、汽车、冶金和航空航天等行业，成为目前世界上用量最大的氧化物陶瓷材料。
目前国内外生产的主要是白色氧化铝陶瓷，对于黑色和红色氧化铝陶瓷有少量的研究，但对于蓝色氧化铝陶瓷的研究到目前为止还没有公开的报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种着色均匀、致密度高的蓝色氧化铝陶瓷的制造方法。
本发明目的是通过以下技术方案来实现的：
一种蓝色氧化铝陶瓷，其特征在于其蓝色氧化铝陶瓷的重量百分组成为：SiO2：2.5-7.0％；CaO：2.0-6.5％；MgO：0.45-1.35％；CoO：0.05-0.15％，余量为Al2O3。
本发明的一种蓝色氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于制备过程首先按所述黄色氧化铝陶瓷化学组成将氧化铝，氧化镁，石英，碳酸钙，锆英砂和氧化钇按总重为100％计配料、混合，再加入上述配料重量0.1％-1.0％的分散剂、0.5％-2.0％的粘结剂、0.1％-1.0％的增塑剂、30％-50％的水，球磨、制浆后，经喷雾造粒后制粉料，粉料经成型、烧结，制得着色均匀、致密度高的蓝色氧化铝陶瓷。
本发明的一种蓝色氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于所述的分散剂为聚丙烯酸胺、四甲基氢氧化氨一种或两种组合而成。
本发明的一种蓝色氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于所述的粘结剂为聚乙烯醇PVA或乳化蜡一种或两种组合而成。
本发明的一种蓝色氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于所述的增塑剂为聚乙二醇。
本发明的一种蓝色氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于所述的粉料是经直接进行干压成型或等静压成型，成型压力为50-150MPa。
本发明的一种蓝色氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于所述的烧结过程是将成型后的生坯在大气气氛下于1450-1650℃保温1-4h烧结的。
本发明的一种蓝色氧化铝陶瓷，采用氧化镁、石英、碳酸钙和氧化钴等组成的添加剂，这些添加剂不仅能够显著促进氧化铝陶瓷烧结，高温条件下抑制氧化钴的挥发，而且能够使氧化铝陶瓷呈现均匀的蓝色；蓝色氧化铝陶瓷具有着色均匀、致密度高的特点。
具体实施方式
一种蓝色氧化铝陶瓷，其基本化学组成是(以重量百分组成计)：Al2O3：85.0-95.0％；SiO2：2.5-7.0％；CaO：2.0-6.5％；MgO：0.45-1.35％；CoO：0.05-0.15％。制造过程是：首先按氧化铝陶瓷基本化学组成计算并称好无机料：氧化铝，氧化镁，石英，碳酸钙和氧化钴，总计100％(重量百分比表示)，加入相应的成型有机助剂，包括为上述配量总重0.1％-1.0％的分散剂，0.5％-2.0％的粘结剂，0.1％-1.0％的增塑剂，30％-50％的水，球磨24小时制成料浆，上述配方中分散剂为聚丙烯酸胺、四甲基氢氧化氨一种或两种组合而成，粘结剂为聚乙烯醇(PVA)或乳化蜡一种或两种组合而成，增塑剂为聚乙二醇。料浆经喷雾造粒后制得平均粒度小于100目的粉料，粉料直接进行干压成型或等静压成型，成型压力为50-150MPa，成型后的生坯在大气气氛下于1450-1650℃保温1-4h烧结，制得着色均匀、致密度高的蓝色氧化铝陶瓷。
实施例1
氧化铝陶瓷化学组成(以重量百分组成计)为：Al2O3：85.0％；SiO2：7.0％；CaO：6.5％；MgO：1.35％；CoO：0.15％。根据上述化学组成配料、再加入相应的成型有机助剂，包括上述配量重量0.1％的分散剂聚丙烯酸胺，0.5％的粘结剂聚乙烯醇(PVA)，0.1％的聚乙二醇增塑剂和30％的水，球磨24小时制成料浆，上述配方中分散剂为，粘结剂，增塑剂为。制浆、造粒和干压成型工艺制得陶瓷生坯，干压成型制得的陶瓷生坯在大气气氛下于1450℃保温2h烧结。烧成后，该氧化铝陶瓷样品呈现均匀的蓝色，用Archimedes法测定其平均密度为3.58g/cm3。
实施例2
氧化铝陶瓷基本化学组成(以重量百分组成计)为：Al2O3：90.0％；SiO2：4.8％；CaO：4.4％；MgO：0.7％；CoO：0.1％。根据上述化学组成配料、再加入相应的成型有机助剂，包括上述配量重量1.0％的分散剂四甲基氢氧化氨、2.0％的粘结剂乳化蜡，1.0％的聚乙二醇增塑剂和50％的水，球磨24小时制成料浆，上述配方中分散剂为，粘结剂，增塑剂为。制浆、造粒和干压成型工艺制得陶瓷生坯，陶瓷生坯在大气气氛下于1500℃保温烧结2h。烧成后，该氧化铝陶瓷样品呈现均匀的蓝色，用Archimedes法测定其平均密度为3.63g/cm3。
实施例3
氧化铝陶瓷基本化学组成(以重量百分组成计)为：Al2O3：95.0％；SiO2：2.5％；CaO：2.0％；MgO：0.45％；CoO：0.05％。根据上述化学组成配料、再加入相应的成型有机助剂，包括上述配量重量0.60％的分散剂聚丙烯酸胺、四甲基氢氧化氨组合，1.0％的粘结剂聚乙烯醇(PVA)和乳化蜡的组合，0.8％的聚乙二醇增塑剂和40％的水，球磨24小时制成料浆，上述配方中分散剂为，粘结剂，增塑剂为。制浆、造粒和干压成型工艺制得陶瓷生坯，陶瓷生坯在大气气氛下于1650℃保温烧结2h。烧成后，该氧化铝陶瓷样品呈现均匀的蓝色，用Archimedes法测定其平均密度为3.72g/cm3。
Claims (7)
1.一种蓝色氧化铝陶瓷，其特征在于其蓝色氧化铝陶瓷的重量百分组成为：SiO2：2.5-7.0％；CaO：2.0-6.5％；MgO：0.45-1.35％；CoO：0.05-0.15％，余量为Al2O3。
2.一种蓝色氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于制备过程首先按所述黄色氧化铝陶瓷化学组成将氧化铝，氧化镁，石英，碳酸钙，锆英砂和氧化钇按总重为100％计配料、混合，再加入上述配料重量0.1％-1.0％的分散剂、0.5％-2.0％的粘结剂、0.1％-1.0％的增塑剂、30％-50％的水，球磨、制浆后，经喷雾造粒后制粉料，粉料经成型、烧结，制得着色均匀、致密度高的蓝色氧化铝陶瓷。
3.根据权利要求2所述的一种蓝色氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于所述的分散剂为聚丙烯酸胺、四甲基氢氧化氨一种或两种组合而成。
4.根据权利要求2所述的一种蓝色氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于所述的粘结剂为聚乙烯醇PVA或乳化蜡一种或两种组合而成。
5.根据权利要求2所述的一种蓝色氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于所述的增塑剂为聚乙二醇。
6.根据权利要求2所述的一种蓝色氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于所述的粉料是经直接进行干压成型或等静压成型，成型压力为50-150MPa。
7.根据权利要求2所述的一种蓝色氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于所述的烧结过程是将成型后的生坯在大气气氛下于1450-1650℃保温1-4h烧结的。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20081119 |