CN104556986B - 一种耐压耐热的陶瓷材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐压耐热的陶瓷材料及其制备方法，所述的耐压耐热的陶瓷材料包括氧化钡8‑18份、氧化钙13‑20份、三氧化二铬7‑13份、氧化铝17‑33份、硅化钒9‑15份、碳化铪3‑7份、硼化锆2‑6份；制备方法包括下述的步骤：(1)物料混合：打开混合机，将上述材料混合均匀；(2)物料球磨：混合均匀后，把步骤(1)的粉末材料用球磨机进行球磨；(3)高温烧结：将混合均匀的陶瓷材料粉末在高温烧结炉中进行烧结处理，将粉末材料投入高温烧结炉中，升高至700‑740℃，保持温度不变3h，再升高至1030‑1090℃，再保持温度不变烧结4h，降低至室温，制备得到耐压耐热的陶瓷材料。
Description
技术领域
本发明属于陶瓷材料领域，涉及一种陶瓷材料及其制备方法，具体是涉及一种耐压耐热的陶瓷材料及其制备方法。
背景技术
陶瓷材料按照组成分类包括氧化物、氮化物、硼化物和碳化物等。陶瓷材料按照功能分类包括结构陶瓷材料、功能陶瓷材料等。作为结构陶瓷材料用来制造结构零部件.主要使用其力学性能。加强度、韧性、硬度、模量、耐磨性、耐高温性能(高温强度、抗热震性、耐烧蚀性)等。功能陶瓷作为功能材料用来制造功能器件，主要使用其物理性队如电磁性能、热性能、光性能、生物性能等。铁电陶瓷主要使用其电磁性能来制造电磁元件，介电陶瓷用来制造电容器，压电陶瓷用来制作位移或压力传感器。固体电解质陶瓷利用其离子传身特性可以制作氧探测器。生物陶瓷用来制造人工骨骼和人工牙齿等。在上述的陶瓷材料使用中，陶瓷的耐高温和耐压强度至关重要，因此需要对陶瓷材料的耐热和耐压性能进行研究。
发明内容
要解决的技术问题：陶瓷材料在用于电容陶瓷材料时，其需要具备较好的耐压和耐热的强度，而目前常规的陶瓷材料的耐压和耐热强度较差，在使用中易产生破碎和裂解等现象，本发明的目的是提供一种耐压耐热的陶瓷材料及其制备方法。
技术方案：本发明公开了一种耐压耐热的陶瓷材料及其制备方法，所述的耐压耐热的陶瓷材料由以下成分按照重量比组成：
所述的一种耐压耐热的陶瓷材料，由以下成分按照重量比组成：
所述的一种耐压耐热的陶瓷材料，由以下成分按照重量比组成：
所述的一种耐压耐热的陶瓷材料的制备方法，其制备方法包括下述的步骤：
(1)物料混合：打开机械混合机，向混合机中分别按重量加入氧化钡8-18份、氧化钙13-20份、三氧化二铬7-13份、氧化铝17-33份、硅化钒9-15份、碳化铪3-7份、硼化锆2-6份，以上的化合物均为粉末状态，将氧化钡、氧化钙、三氧化二铬、氧化铝、硅化钒、碳化铪、硼化锆混合至所有粉末材料都混合均匀；
(2)物料球磨：混合均匀后，把步骤(1)的粉末材料用球磨机进行球磨，球磨机球料比为20:1-40:1，球磨时间为3-6h；
(3)高温烧结：将混合均匀的陶瓷材料粉末在高温烧结炉中进行烧结处理，将粉末材料投入高温烧结炉中，首先将高温烧结炉按照升温速率为50℃/min的速率升高至700-740℃，保持温度不变3h，再保持升温速率不变再升高至1030-1090℃，再保持温度不变烧结4h，降低至室温，制备得到耐压耐热的陶瓷材料。
所述的一种耐压耐热的陶瓷材料的制备方法，球磨机球料比为30:1。
所述的一种耐压耐热的陶瓷材料的制备方法，首先将高温烧结炉按照升温速率为50℃/min的速率升高至720℃。
所述的一种耐压耐热的陶瓷材料的制备方法，再保持升温速率不变再升高至1055℃。
有益效果：本发明的陶瓷材料在高温环境下具有较高的耐热特性，在高温环境下没有开裂或其他异常现象，另外本发明的陶瓷材料也具有了较好的耐压的特点，可以承受较大的压强，可作为机械强度较高的陶瓷材料用于电容、耐火材料等。
具体实施方式
下面的实施例可使本专业技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
(1)物料混合：打开机械混合机，向混合机中分别按重量加入氧化钡18Kg、氧化钙20Kg、三氧化二铬13Kg、氧化铝33Kg、硅化钒9Kg、碳化铪7Kg、硼化锆2Kg，以上的化合物均为粉末状态，将氧化钡、氧化钙、三氧化二铬、氧化铝、硅化钒、碳化铪、硼化锆混合至所有粉末材料都混合均匀；
(2)物料球磨：混合均匀后，把步骤(1)的粉末材料用球磨机进行球磨，球磨机球料比为40:1，球磨时间为6h；
(3)高温烧结：将混合均匀的陶瓷材料粉末在高温烧结炉中进行烧结处理，将粉末材料投入高温烧结炉中，首先将高温烧结炉按照升温速率为50℃/min的速率升高至740℃，保持温度不变3h，再保持升温速率不变再升高至1090℃，再保持温度不变烧结4h，降低至室温，制备得到耐压耐热的陶瓷材料。
实施例1的陶瓷材料在温度为500℃下放置24h后无开裂或其他异常现象。
实施例2
(1)物料混合：打开机械混合机，向混合机中分别按重量加入氧化钡8Kg、氧化钙13Kg、三氧化二铬7Kg、氧化铝17Kg、硅化钒15Kg、碳化铪3Kg、硼化锆6Kg，以上的化合物均为粉末状态，将氧化钡、氧化钙、三氧化二铬、氧化铝、硅化钒、碳化铪、硼化锆混合至所有粉末材料都混合均匀；
(2)物料球磨：混合均匀后，把步骤(1)的粉末材料用球磨机进行球磨，球磨机球料比为20:1，球磨时间为3h；
(3)高温烧结：将混合均匀的陶瓷材料粉末在高温烧结炉中进行烧结处理，将粉末材料投入高温烧结炉中，首先将高温烧结炉按照升温速率为50℃/min的速率升高至700℃，保持温度不变3h，再保持升温速率不变再升高至1030℃，再保持温度不变烧结4h，降低至室温，制备得到耐压耐热的陶瓷材料。
实施例2的陶瓷材料在温度为500℃下放置24h后无开裂或其他异常现象。
实施例3
(1)物料混合：打开机械混合机，向混合机中分别按重量加入氧化钡10Kg、氧化钙19Kg、三氧化二铬12Kg、氧化铝30Kg、硅化钒11Kg、碳化铪6Kg、硼化锆3Kg，以上的化合物均为粉末状态，将氧化钡、氧化钙、三氧化二铬、氧化铝、硅化钒、碳化铪、硼化锆混合至所有粉末材料都混合均匀；
(2)物料球磨：混合均匀后，把步骤(1)的粉末材料用球磨机进行球磨，球磨机球料比为40:1，球磨时间为6h；
(3)高温烧结：将混合均匀的陶瓷材料粉末在高温烧结炉中进行烧结处理，将粉末材料投入高温烧结炉中，首先将高温烧结炉按照升温速率为50℃/min的速率升高至740℃，保持温度不变3h，再保持升温速率不变再升高至1090℃，再保持温度不变烧结4h，降低至室温，制备得到耐压耐热的陶瓷材料。
实施例3的陶瓷材料在温度为600℃下放置24h后无开裂或其他异常现象。
实施例4
(1)物料混合：打开机械混合机，向混合机中分别按重量加入氧化钡16Kg、氧化钙15Kg、三氧化二铬8Kg、氧化铝19Kg、硅化钒14Kg、碳化铪4Kg、硼化锆5Kg，以上的化合物均为粉末状态，将氧化钡、氧化钙、三氧化二铬、氧化铝、硅化钒、碳化铪、硼化锆混合至所有粉末材料都混合均匀；
(2)物料球磨：混合均匀后，把步骤(1)的粉末材料用球磨机进行球磨，球磨机球料比为20:1，球磨时间为3h；
(3)高温烧结：将混合均匀的陶瓷材料粉末在高温烧结炉中进行烧结处理，将粉末材料投入高温烧结炉中，首先将高温烧结炉按照升温速率为50℃/min的速率升高至700℃，保持温度不变3h，再保持升温速率不变再升高至1030℃，再保持温度不变烧结4h，降低至室温，制备得到耐压耐热的陶瓷材料。
实施例4的陶瓷材料在温度为600℃下放置24h后无开裂或其他异常现象。
实施例5
(1)物料混合：打开机械混合机，向混合机中分别按重量加入氧化钡13Kg、氧化钙17Kg、三氧化二铬10Kg、氧化铝24Kg、硅化钒12Kg、碳化铪5Kg、硼化锆4Kg，以上的化合物均为粉末状态，将氧化钡、氧化钙、三氧化二铬、氧化铝、硅化钒、碳化铪、硼化锆混合至所有粉末材料都混合均匀；
(2)物料球磨：混合均匀后，把步骤(1)的粉末材料用球磨机进行球磨，球磨机球料比为30:1，球磨时间为3h；
(3)高温烧结：将混合均匀的陶瓷材料粉末在高温烧结炉中进行烧结处理，将粉末材料投入高温烧结炉中，首先将高温烧结炉按照升温速率为50℃/min的速率升高至720℃，保持温度不变3h，再保持升温速率不变再升高至1055℃，再保持温度不变烧结4h，降低至室温，制备得到耐压耐热的陶瓷材料。
实施例5的陶瓷材料在温度为700℃下放置24h后无开裂或其他异常现象。
对比例
(1)物料混合：打开机械混合机，向混合机中分别按重量加入氧化钡18Kg、氧化钙20Kg、三氧化二铬13Kg、氧化铝33Kg、硅化钒9Kg，以上的化合物均为粉末状态，将氧化钡、氧化钙、三氧化二铬、氧化铝、硅化钒混合至所有粉末材料都混合均匀；
(2)物料球磨：混合均匀后，把步骤(1)的粉末材料用球磨机进行球磨，球磨机球料比为40:1，球磨时间为6h；
(3)高温烧结：将混合均匀的陶瓷材料粉末在高温烧结炉中进行烧结处理，将粉末材料投入高温烧结炉中，首先将高温烧结炉按照升温速率为50℃/min的速率升高至740℃，保持温度不变3h，再保持升温速率不变再升高至1090℃，再保持温度不变烧结4h，降低至室温，制备得到耐压耐热的陶瓷材料。
对比例的陶瓷材料在温度为500℃下放置24h后无开裂或其他异常现象。
上述的实施例1至5和对比例的陶瓷材料的抗压强度如下：
当然上述实施例只是为说明本发明的技术构思及特点所作的例举而非穷举，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种耐压耐热的陶瓷材料，其特征在于所述的耐压耐热的陶瓷材料由以下成分按照重量比组成：
2.根据权利要求1所述的一种耐压耐热的陶瓷材料，其特征在于所述的耐压耐热的陶瓷材料由以下成分按照重量比组成：
3.根据权利要求1所述的一种耐压耐热的陶瓷材料，其特征在于所述的耐压耐热的陶瓷材料由以下成分按照重量比组成：
4.根据权利要求1所述的一种耐压耐热的陶瓷材料的制备方法，其特征在于所述的耐压耐热的陶瓷材料的制备方法包括下述的步骤：
(1)物料混合：打开机械混合机，向混合机中分别按重量加入氧化钡8-18份、氧化钙13-20份、三氧化二铬7-13份、氧化铝17-33份、硅化钒9-15份、碳化铪3-7份、硼化锆2-6份，以上的化合物均为粉末状态，将氧化钡、氧化钙、三氧化二铬、氧化铝、硅化钒、碳化铪、硼化锆混合至所有粉末材料都混合均匀；
(2)物料球磨：混合均匀后，把步骤(1)的粉末材料用球磨机进行球磨，球磨机球料比为20:1-40:1，球磨时间为3-6h；
(3)高温烧结：将混合均匀的陶瓷材料粉末在高温烧结炉中进行烧结处理，将粉末材料投入高温烧结炉中，首先将高温烧结炉按照升温速率为50℃/min的速率升高至700-740℃，保持温度不变3h，再保持升温速率不变再升高至1030-1090℃，再保持温度不变烧结4h，降低至室温，制备得到耐压耐热的陶瓷材料。
5.根据权利要求4所述的一种耐压耐热的陶瓷材料的制备方法，其特征在于所述的耐压耐热的陶瓷材料的制备方法中球磨机球料比为30:1。
6.根据权利要求4所述的一种耐压耐热的陶瓷材料的制备方法，其特征在于所述的耐压耐热的陶瓷材料的制备方法中首先将高温烧结炉按照升温速率为50℃/min的速率升高至720℃。
7.根据权利要求4所述的一种耐压耐热的陶瓷材料的制备方法，其特征在于所述的耐压耐热的陶瓷材料的制备方法中再保持升温速率不变再升高至1055℃。
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