CN102701714A - 用二氧化铈制备氧化铝陶瓷的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用二氧化铈制备氧化铝陶瓷的方法。（1）按照质量百分比为：氧化铝99.7~70%、硅、镁、钙的化合物或矿物中的一种或多种0.1~25%，气相法、固相法或液相法中的任意一种方法所制得的纳米、亚微米或微米级二氧化铈0.01~5%；（2）将步骤（1）所得原料球磨混合5~96小时后干燥；经成型工艺，制成生坯；（3）将步骤（2）所得生坯在1100℃~1650℃烧结，保温0.5~6小时，自然冷却；其中一种纳米、亚微米和微米级二氧化铈的制备方法的具体步骤是：取六水硝酸铈在220~1500℃下煅烧，保温0.1~5小时，随炉温冷却，制得粒径为纳米、亚微米或微米的二氧化铈。本发明采用一般工业设备，工艺简单、有利于工业化生产；制备的产品烧结温度低，耐磨性能良好。

Description

用二氧化铈制备氧化铝陶瓷的方法
技术领域
本发明涉及一种用二氧化铈制备氧化铝陶瓷的方法及一种纳米、亚微米和微米二氧化铈的制备方法。
背景技术
大量实践证明，稀土氧化物作为稳定剂、烧结助剂加入到不同的陶瓷中，可以极大地提高和改善某些结构陶瓷的强度、韧性，降低其烧结温度，从而降低生产成本。添加稀土氧化物的平均粒径越小，能更好的抑制氧化铝晶粒生长、细化晶粒,使晶粒尺寸较均匀地形成致密化结构，制得陶瓷性能越好。所以对陶瓷中添加稀土的粒度进行控制，从而提高陶瓷的性能是很有意义的。如何使用简单工艺，低成本制得纳米、亚微米和微米级的稀土氧化物并应用于陶瓷中，是值得材料研究者深入研究的一个问题。
发明内容
本发明使二氧化铈应用于氧化铝陶瓷的制备，大大改善了氧化铝陶瓷耐磨性能。并提供一种制备工艺简单的纳米、亚微米和微米级二氧化铈制备方法，制得平均粒径为纳米、亚微米和微米的二氧化铈。
    本发明的具体步骤为：
（1）按照质量百分比为：氧化铝99.7~70%，硅、镁、钙的化合物或矿物中的一种或多种0.1~25%，气相法、固相法或液相法中的任意一种方法所制得的纳米、亚微米或微米级二氧化铈0.01~5%，所有组分的质量百分比之和为100%；二氧化铈的添入形式为固体粉末、溶液、悬浊液或浆料；
（2）将步骤（1）所得原料球磨混合5~96小时后干燥；经成型工艺，制成生坯；
（3）将步骤（2）所得生坯在1100℃~1650℃烧结，保温0.5~6小时，自然冷却，可获得耐磨性能良好的氧化铝陶瓷；
其中一种纳米、亚微米和微米级二氧化铈的制备方法的具体步骤是：
取六水硝酸铈在220~1500℃下煅烧，保温0.1~5小时，随炉温冷却，制得粒径为纳米、亚微米或微米（<10μm）的二氧化铈。
按标准：JC/T848.1–1999对制品进行磨损率测试，添加纳米、亚微米或微米级二氧化铈所得陶瓷的磨损率大大降低。本发明采用一般工业设备，工艺简单、有利于工业化生产；制备的产品烧结温度低，耐磨性能良好。
具体实施方式
实施例1：
（1）按照质量百分比为：氧化铝92.1%、，高岭土2.367%，氧化钙2.367%，氧化镁2.366%，以及微乳液法制得的平均粒径为70nm的二氧化铈0.8%进行配料；
（2）将步骤（1）所得原料球磨混合48小时后烘干；经成型工艺，制成生坯；
（3）将步骤（2）所得生坯在硅钼炉中1400℃烧结，保温1小时，随炉温冷却，所得产品的磨损率为0.000342%h-1。
实施例2：
（1）取六水硝酸铈在500℃下煅烧，保温0.5小时，随炉温冷却，制得平均粒径为60nm的二氧化铈，取出备用；
（2）按照质量百分比为：氧化铝94.5%，高岭土1.567%，碳酸钙1.567%，氧化镁1.566%，以及步骤（1）所得二氧化铈0.8%的配比进行配料；
（3）将步骤（2）所得原料球磨混合48小时后烘干；经成型工艺，制成生坯；
（4）将步骤（3）所得生坯在硅钼炉中1375℃烧结，保温1小时，随炉温冷却，所得产品的磨损率为0.000211%h-1。

Claims (2)

1.一种制备氧化铝陶瓷的方法，其特征在于具体步骤为：
（1）按照质量百分比为：氧化铝99.7~70%，硅、镁、钙的化合物或矿物中的一种或多种0.1~25%，气相法、固相法或液相法中的任意一种方法所制得的纳米、亚微米或微米级二氧化铈0.01~5%，所有组分的质量百分比之和为100%；二氧化铈的添入形式为固体粉末、溶液、悬浊液或浆料；
（2）将步骤（1）所得原料球磨混合5~96小时后干燥；经成型工艺，制成生坯；
（3）将步骤（2）所得生坯在1100℃~1650℃烧结，保温0.5~6小时，自然冷却。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其中一种纳米、亚微米和微米级二氧化铈的制备方法的具体步骤是：
取六水硝酸铈在220~1500℃下煅烧，保温0.1~5小时，随炉温冷却，制得粒径为纳米、亚微米或微米的二氧化铈，其中所述微米小于10μm。
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