CN111807824A - 一种陶瓷模具材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种陶瓷模具材料的制备方法，属于陶瓷模具材料领域，其制备方法为：将陶瓷模具材料用粉体与去离子水混合均匀，制得混合浆料，将混合浆料置于模具中，静置与干燥，脱模，得到陶瓷模具材料生坯，再经过高温烧结，得到陶瓷模具材料。上述陶瓷模具材料用粉体的制备方法包括：将α‑氧化铝粉体、硼酸铝晶须、氧化锡粉体、氧化锆珠粉体、聚氨酯/石棉纳米复合材料粉体在机械研磨作用下研磨均匀，得到陶瓷模具材料用粉体。本发明制备方法所用陶瓷模具材料用粉体分散性好、颗粒均匀，可得到断裂韧性与耐磨性好，高强度与高硬度的陶瓷模具材料。

Description

一种陶瓷模具材料的制备方法
技术领域
本发明属于陶瓷模具材料领域，具体涉及一种陶瓷模具材料的制备方法。
背景技术
目前，应用于热作模具的材料主要分为模具钢和硬质合金。模具钢虽然强度很高，但是较低的硬度与较差的耐磨性缩短了其使用寿命。随后发展的硬质合金模具材料在综合力学性能及高耐磨性方面优于模具钢，使用寿命大大提高，其在模具领域得到广泛使用。但生产力的发展要求模具应具备更好的高温强度和耐磨性，硬质合金材料已很难适应实际生产的需求。而金属陶瓷材料与硬质合金相比，具有更高的高温强度、耐磨损、耐腐蚀、抗氧化能力强，在模具工业发展前景广阔。陶瓷材料的价格昂贵，而且用于生产也缺乏经验，但随着科学技术的发展、制造工艺的改进以及用量的增加，成本必定会下降，应用也将日臻广泛，所以从长远观点来看，应着手进行先进陶瓷模具材料的研究。
陶瓷材料在各类模具中的应用研究目前报导大多局限于微米级复合陶瓷材料。在氧化物陶瓷模具材料研究方面，合肥工业大学的研究表明：ZrO2增韧A12O3基复合陶瓷ZTA可用于制作拉丝模。作为一种新型的模具材料，在某些性能上优于高速钢、硬质合金，其断裂韧性和抗弯强度分别达到约7.2MPa·m1/2和740MPa。现有技术如授权公告号CN106116618A公开了一种低膨胀性复合陶瓷模具材料的制备方法，其步骤包括通过稻草秸秆粉碎，碱浸提取纤维，随后混合碾磨进行填充，通过发酵形成微孔结构，随后煅烧制备得多孔碳纤维材料，在使用时，通过内部微孔碳纤维形成弹性改变，提高材料内应力，本发明制备的复合陶瓷模具材料热膨胀系数显著降低，相同温度下，较同类陶瓷模具材料降低10～15％，且断裂韧性可达7.8～9.0MPa·m1/2；且制备过程简单，绿色环保，对环境无污染。申请公告号CN106747433A 公开了一种氧化锆基纳米陶瓷工模具材料及其制备方法，该组分包含以钇稳定的纳米氧化锆为基体，添加微米氧化铝作为增强相，以微米钼、微米羰基镍和氧化石墨烯作为烧结助剂，经热压烧结而成；制备方法是先将纳米氧化锆、微米氧化铝粉末分别分散，再经过球磨、干燥制得粉料，采用热压法烧结。该陶瓷工模具具有更好的综合力学性能，具有很高的硬度、耐磨性以及导热性能，可用于制作挤压模、拉拔模以及切削刀具等陶瓷工模具以及其他耐磨耐腐蚀零部件。
由于性能差异性较大，不同陶瓷体系的模具材料受到使用环境的局限，而且传统的陶瓷模具材料的抗弯强度以及断裂韧性不佳，导致其综合性能差，使其出现了使用局限性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种分散性好、颗粒均匀的陶瓷模具材料用粉体的陶瓷模具材料的制备方法，该陶瓷模具材料具有优异的断裂韧性与耐磨性，以及高强度与高硬度。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：
一种陶瓷模具材料用粉体的制备方法，包括：将α-氧化铝粉体、硼酸铝晶须、氧化锡粉体、氧化锆珠粉体、聚氨酯/石棉纳米复合材料粉体在机械研磨作用下研磨均匀，得到陶瓷模具材料用粉体。
优选地，按重量份计，α-氧化铝粉体为50～70份，硼酸钠粉体为5～10份，氧化锡粉体为 2～7份，氧化锆珠粉体为1～5份，聚氨酯/石棉纳米复合材料粉体为6～10份。
优选地，α-氧化铝粉体的颗粒大小为20～50nm，硼酸铝晶须的颗粒大小为30～90nm，氧化锡粉体的颗粒大小为50～100nm，氧化锆珠粉体的颗粒大小为50～90nm、聚氨酯/石棉纳米复合材料粉体的颗粒大小为40～100nm。
优选地，聚氨酯/石棉纳米复合材料粉体的制备方法如下：
按重量份计，将0.02～0.05份石棉纳米粉体溶于95％乙醇溶液中，超声分散0.5～1h后形成浆液，然后加入1～3份水性聚氨酯分散液，在50℃～60℃水浴中搅拌1～2h，过滤，在65℃～75℃烘箱中干燥5～8h，研磨，得到聚氨酯/石棉纳米复合材料粉体；其中水性聚氨酯分散液 (含量≥54％～56％)可市购获得。
优选地，机械研磨时间为5～6h。
本发明采用α-氧化铝粉体作为基体材料，与硼酸铝晶须、氧化锡粉体、氧化锆珠粉体、聚氨酯/石棉纳米复合材料粉体在机械研磨作用下，使混合纳米粉体之间相互作用，形成分散性好、颗粒均匀的纳米粉体，添加氧化锆珠粉体与聚氨酯/石棉纳米复合材料粉体两者混合物一方面易发生离解而带电，吸附到粉体表面可以提高颗粒之间的表面电势，使静电斥力增大，同时混合物具有大分子支链结构，使得纳米颗粒之间不易发生团聚，达到更好的均匀分散度，另一方面在研磨过程不会造成颗粒表面磨耗，且极大提高混合粉体的研磨效率，得到分散性好、颗粒均匀的陶瓷模具材料用粉体，进而得到耐磨性与断裂韧性优良，高强度与高硬度的陶瓷模具材料；除此之外，添加硼酸铝晶须与氧化锡粉体，两种物质起协同作用，能更好地起到细化陶瓷模具晶粒尺寸的作用，达到增韧补强的作用，进一步提高陶瓷模具材料的断裂韧性、耐磨性、强度、硬度。
本发明的另一个目的在于提供一种陶瓷模具材料用粉体内部颗粒分散性好、尺寸均匀，可得到断裂韧性与耐磨性优良、高强度、高硬度的陶瓷模具材料。
一种陶瓷模具材料的制备方法，将上述制备得到的陶瓷模具材料用粉体与去离子水在机械作用下混合均匀，得到混合浆料；将混合浆料置于模具中，在封闭环境中静置，然后将模具放入烘箱中干燥，脱模，得到陶瓷模具材料生坯，将其置于高温炉中烧结，保温，冷却至室温，取出，得到陶瓷模具材料。
优选地，陶瓷模具材料用粉体与去离子水的质量比为1:4～5。
优选地，机械搅拌速率为500～700r/min，搅拌时间为0.5～1h。
优选地，静置时间为1～3天，干燥温度为50～60℃，时间为9～10h。
优选地，陶瓷模具材料生坯在高温炉中的热处理曲线为：以7～9℃/min的升温速率升至 1100～1250℃，保温2.5～3.5h，冷却至室温，取出，得到陶瓷模具材料。
为了进一步提高陶瓷模具材料的耐磨性与强度，采取的优选措施还包括：
在制备上述混合浆料的过程中添加氯化钯与氯化钙混合物，其添加量占陶瓷模具材料用混合粉体总重量的0.5～1％，氯化钯与氯化钙的重量百分比为1:0.2～0.5，两者混合物的加入进一步提高了陶瓷模具材料的强度与硬度，且在陶瓷模具材料生坯烧结过程中使其表面形成一层氧化钯薄膜，进而提高了陶瓷模具材料的耐磨性。
本发明将上述得到陶瓷模具材料用粉体与去离子水搅拌混合均匀得到混合浆料，得到的浆料具有良好的流动性，且内部颗粒之间均匀分散，置于模具中能够与模具均匀贴合，经过静置与干燥形成结构致密陶瓷模具材料生坯，通过高温烧结，得到晶粒尺寸细小，具有优异的断裂韧性、耐磨性以及高强度的陶瓷模具材料。
与现有技术相比，本发明由于采用α-氧化铝粉体、硼酸铝晶须、氧化锡粉体、氧化锆珠粉体、聚氨酯/石棉纳米复合材料粉体制备得到陶瓷模具材料用粉体，因而具有如下有益效果：本发明采用α-氧化铝粉体作为基体材料，与硼酸铝晶须、氧化锡粉体、氧化锆珠粉体、聚氨酯/石棉纳米复合材料粉体可得到分散性好、颗粒均匀的纳米粉体，将得到的陶瓷模具材料用粉体去离子水搅拌混合均匀得到混合浆料，并置于模具中，经过静置与干燥形成结构致密陶瓷模具材料生坯，脱模，通过高温烧结，冷却至室温，取出，得到断裂韧性与耐磨性优良、高强度、高硬度的陶瓷模具材料。因而，本发明的目的在于提供一种分散性好、颗粒均匀的陶瓷模具材料用粉体的陶瓷模具材料的制备方法，该陶瓷模具材料具有优异的断裂韧性与耐磨性，以及高强度与高硬度。
附图说明
图1为陶瓷模具材料用粉体制得的悬浊液的密度；
图2为陶瓷模具材料的抗弯强度；
图3为陶瓷模具材料的硬度；
图4为试验例1中试样的压痕示意图；
图5为陶瓷模具材料的断裂韧性；
图6是陶瓷模具材料的磨损量。
具体实施方式
以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述：
实施例1
一种陶瓷模具材料的制备方法，其步骤包含：
(1)陶瓷模具材料用粉体的制备
将0.02份石棉纳米粉体溶于95％乙醇溶液中，超声分散0.5～1h后形成浆液，然后加入1 份水性聚氨酯分散液，在55℃水浴中搅拌1.5h，过滤，在65℃烘箱中干燥8h，研磨，得到聚氨酯/石棉纳米复合材料粉体。
将50份α-氧化铝粉体、10份硼酸铝晶须、6份氧化锡粉体、3份氧化锆珠粉体、8份聚氨酯/石棉纳米复合材料粉体在研磨机中研磨混合均匀，α-氧化铝粉体的颗粒大小为45～50nm，硼酸铝晶须的颗粒大小为60～75nm，氧化锡粉体的颗粒大小为50～60nm，氧化锆珠粉体的颗粒大小为80～90nm，聚氨酯/石棉纳米复合材料粉体的颗粒大小为90～100nm，机械研磨4.5h，得到陶瓷模具材料用粉体。
(2)陶瓷模具材料的制备
将步骤(1)中制得的陶瓷模具材料用粉体与去离子水按质量比1:4在搅拌机上混合均匀，得到混合浆料，搅拌速率为600r/min，搅拌时间为1h，然后混合浆料置于模具中，使其在封闭环境中静置3天，然后将模具放入50℃烘箱中，干燥10h，脱模，得到陶瓷模具材料生坯，将其放入高温炉中，设置的升温曲线为：以7℃/min的升温速率升至1100℃，保温2.5h，冷却至室温，取出，得到陶瓷模具材料。
实施例2
一种陶瓷模具材料的制备方法，其步骤包含：
(1)陶瓷模具材料用粉体的制备
将0.04份石棉纳米粉体溶于95％乙醇溶液中，超声分散0.5～1h后形成浆液，然后加入3 份水性聚氨酯分散液，在55℃水浴中搅拌2h，过滤，在70℃烘箱中干燥6h，研磨，得到聚氨酯/石棉纳米复合材料粉体。
将61份α-氧化铝粉体、6份硼酸铝晶须、4份氧化锡粉体、5份氧化锆珠粉体、6份聚氨酯/石棉纳米复合材料粉体在研磨机中研磨混合均匀，α-氧化铝粉体的颗粒大小为40～45nm，硼酸铝晶须的颗粒大小为50～60nm，氧化锡粉体的颗粒大小为65～70nm，氧化锆珠粉体的颗粒大小为60～70nm、聚氨酯/石棉纳米复合材料粉体的颗粒大小为85～90nm，机械研磨5h，得到陶瓷模具材料用粉体。
(2)陶瓷模具材料的制备
将步骤(1)中制得的陶瓷模具材料用粉体与去离子水按质量比1:5在搅拌机上混合均匀，得到混合浆料，搅拌速率为500r/min，搅拌时间为0.8h，然后混合浆料置于模具中，使其在封闭环境中静置3天，然后将模具放入55℃烘箱中，干燥10h，脱模，得到陶瓷模具材料生坯，将其放入高温炉中，设置的升温曲线为：以8℃/min的升温速率升至1200℃，保温3h，冷却至室温，取出，得到陶瓷模具材料。
实施例3
一种陶瓷模具材料的制备方法，其步骤包含：
(1)陶瓷模具材料用粉体的制备
将0.03份石棉纳米粉体溶于95％乙醇溶液中，超声分散0.5～1h后形成浆液，然后加入2 份水性聚氨酯分散液，在60℃水浴中搅拌1.5h，过滤，在75℃烘箱中干燥6h，研磨，得到聚氨酯/石棉纳米复合材料粉体。
将64份α-氧化铝粉体、5份硼酸铝晶须、7份氧化锡粉体、4份氧化锆珠粉体、7份聚氨酯/石棉纳米复合材料粉体在研磨机中研磨混合均匀，α-氧化铝粉体的颗粒大小为35～45nm，硼酸铝晶须的颗粒大小为70～80nm，氧化锡粉体的颗粒大小为75～80nm，氧化锆珠粉体的颗粒大小为90～100nm、聚氨酯/石棉纳米复合材料粉体的颗粒大小为55～60nm，机械研磨6h，得到陶瓷模具材料用粉体。
(2)陶瓷模具材料的制备
将步骤(1)中制得的陶瓷模具材料用粉体与去离子水按质量比1:5在搅拌机上混合均匀，得到混合浆料，搅拌速率为600r/min，搅拌时间为0.5h，然后混合浆料置于模具中，使其在封闭环境中静置2天，然后将模具放入60℃烘箱中，干燥9h，脱模，得到陶瓷模具材料生坯，将其放入高温炉中，设置的升温曲线为：以9℃/min的升温速率升至1150℃，保温2.5h，冷却至室温，取出，得到陶瓷模具材料。
实施例4
一种陶瓷模具材料的制备方法，与实施例3不同的是：步骤(2)中，将步骤(1)中制得的陶瓷模具材料用粉体与去离子水按质量比1:5混合，同时添加氯化钯与氯化钙混合物，其添加量占陶瓷模具材料用混合粉体总重量的0.6％，氯化钯与氯化钙的重量百分比为1:0.4，将各组分在搅拌机上混合均匀，得到混合浆料，搅拌速率为600r/min，搅拌时间为0.5h，然后混合浆料置于模具中，使其在封闭环境中静置2天，然后将模具放入60℃烘箱中，干燥9h，脱模，得到陶瓷模具材料生坯，将其放入高温炉中，设置的升温曲线为：以9℃/min的升温速率升至1150℃，保温2.5h，冷却至室温，取出，得到陶瓷模具材料。
实施例5
一种陶瓷模具材料的制备方法，与实施例4不同的是：步骤(2)中，氯化钯与氯化钙混合物的添加量占陶瓷模具材料用混合粉体总重量的0.8％，氯化钯与氯化钙的重量百分比为 1:0.3。
对比例1
一种陶瓷模具材料的制备方法，与实施例3不同的是：步骤(1)中，不添加氧化锆珠粉体。
对比例2
一种陶瓷模具材料的制备方法，与实施例3不同的是：步骤(1)中，不添加聚氨酯/石棉纳米复合材料粉体。
对比3
一种陶瓷模具材料的制备方法，与实施例3不同的是：步骤(1)中，不添加氧化锆珠粉体与聚氨酯/石棉纳米复合材料粉体。
对比例4
一种陶瓷模具材料的制备方法，与实施例3不同的是：步骤(1)中，不添加硼酸铝晶须。
对比例5
一种陶瓷模具材料的制备方法，与实施例3不同的是：步骤(1)中，不添加氧化锡粉体。
对比例6
一种陶瓷模具材料的制备方法，与实施例3不同的是：步骤(1)中，不添加硼酸铝晶须与氧化锡粉体。
试验例1
1.粉体分散性的测定
分散测试方法是将制备得到的粉体称取2g，溶解在10mL的去离子水中，不断搅拌10min，并用超声分散15min，将粉末制成悬浊液测量密度，密度越小，分散性越好。取悬浊液，根据公式计算密度。
ρ＝m/v
式中：
m—悬浊液质量(g)；
v—悬浊液体积(ml)；
ρ—悬浊液密度(g/ml)；
图1为陶瓷模具材料用粉体制得的悬浊液的密度，从图1可以看出，实施例1-5悬浊液的密度低于0.8g/ml，对比实施例4-5与实施例3，实施例4-5悬浊液的密度不高于实施3，这说明添加氯化钯与氯化钙混合物对陶瓷模具材料用粉体的分散性几乎无影响，且稍微提高了陶瓷模具材料用粉体的分散性；对比实施例3与对比例1-3，实施例3悬浊液的密度远低于对比例1-3，且对比例1-2悬浊液的密度低于对比例3，这说明同时添加氧化锆珠粉体与聚氨酯 /石棉纳米复合材料粉体两者混合物一方面易发生离解而带电，吸附到粉体表面可以提高颗粒之间的表面电势，使静电斥力增大，同时混合物具有大分子支链结构，使得纳米颗粒之间不易发生团聚，达到更好的均匀分散度，另一方面在研磨过程不会造成颗粒表面磨耗，且极大提高混合粉体的研磨效率，以得到分散性好，颗粒均匀且物理性能优异的陶瓷模具材料用粉体。
2.抗弯强度的测定
弯曲强度在CSC-1101型电子万能试样机上采用三点弯曲法测定。弯曲强度测试时，跨距30mm，加载速率为0.5mm.min-1。三点弯曲强度σ3b的计算公式为：
σ3b＝3PL/2BH2
式中：P为测试时最大外加载荷，单位为N；L表示跨距，单位为mm；B为试样宽度，单位为mm；H为试样厚度，单位为mm。
图2为陶瓷模具材料的抗弯强度，从图2可以看出，实施例1-3的抗弯强度均大于1000MPa，实施例4-5的抗弯强度大于1200MPa，对比实施例4-5与实施例1-3，实施例4-5 的抗弯强度高于实施例1-3，这说明添加氯化钯与氯化钙混合物进一步提高了陶瓷模具材料的强度；对比实施例3与对比1-3，实施例3的抗弯强度高于对比例1-3，且对比例1-2的抗弯强度高于对比例3，这说明同时添加氧化锆珠粉体与聚氨酯/石棉纳米复合材料粉体，可得到分散性好，颗粒均匀的陶瓷模具材料用粉体，进而提高陶瓷模具材料的强度。对比实施例3 与对比例4-6，实施例3的抗弯强度远高于对比例4-6，且对比例4-5的抗弯强度高于对比例 6，这说明同时添加硼酸铝晶须与氧化锡粉体，两者起协同作用，能更好地起到细化陶瓷模具晶粒尺寸的作用，达到增韧补强的作用，进一步提高陶瓷模具材料用粉体的强度。
3.硬度的测定
用Hv-120维氏硬度计测量硬度，加压载荷为196N，保压时间为15s；在光学显微镜下测量压痕两条对角线的长度，取其平均值代入下列维氏硬度计算公式：
Hv＝1.8544P/(2a)2
其中，Hv为维氏硬度(MPa)，P为压痕载荷，2a为压痕对角线长度(mm)，为菱形两对角线长度a1和a2之和的平均值。试样的硬度取6个压痕测量结果的平均值。
图3为陶瓷模具材料的硬度，从图3可以看出，实施例1-5的硬度均大于20GPa，对比实施例4-5与实施例1-3，实施例4-5的硬度高于实施例1-3，这说明添加氯化钯与氯化钙混合物进一步提高了陶瓷模具材料的硬度。对比实施例3与对比例1-3，实施例3的硬度高于对比例1-3，且对比例1-2的硬度高于对比例3，这说明同时添加氧化锆珠粉体与聚氨酯/石棉纳米复合材料粉体，可得到分散性好，颗粒均匀且物理性能优异的陶瓷模具材料用粉体，进而提高陶瓷模具材料的硬度；对比实施例3与对比例4-6，实施例3的硬度远高于对比例4-6，且对比例4-5的抗弯强度高于对比例6，这说明同时添加硼酸铝晶须与氧化锡粉体，两者起协同作用，能更好地起到细化陶瓷模具晶粒尺寸的作用，达到增韧补强的作用，进一步提高陶瓷模具材料用粉体的硬度。
4.断裂韧性的测定
断裂韧性是衡量陶瓷材料脆性断裂的重要指标，目前测量断裂韧度的方法比较多，主要有压痕法、单边切口梁法、上行切口法、双扭法等。不同的测量方法测得的结果差别较大。由于压痕法简单经济，误差范围小，重复性好等优点，所以选择压痕法。压痕法又分为显微压痕法和压痕强度法两类。本实验中采用显微压痕法，加压载荷为196N，保压15s，其计算公式为：
KIc＝0.203Hva1/2(c/a)-3/2
其中，KIc为断裂韧性(MPa·m1/2)，Hv为维氏硬度(MPa)，2a为压痕对角线长度(mm)，c 为裂纹的半长(mm)，为c1、c2、c3和c4之和的平均值。试样的断裂韧性取6个压痕点计算结果的平均值，试样的压痕示意图如图4所示。
图5为陶瓷模具材料的断裂韧性，从图5可以看出，实施例1-5的断裂韧性均大于8.0 MPa·m1/2，对比实施例4-5与实施例3，实施例4-5的断裂韧性不低于实施例3，这说明添加氯化钯与氯化钙混合物对陶瓷模具材料的断裂韧性没有太大的影响；对比实施例3与对比例 1-3，实施例3的断裂韧性高于对比例1-3，这说明同时添加氧化锆珠粉体与聚氨酯/石棉纳米复合材料粉体，可得到分散性好，颗粒均匀的陶瓷模具材料用粉体，以提高陶瓷模具材料力学性能，同时其断裂韧性也有一定提高；对比实施例3与对比例4-6，实施例3的断裂韧性远高于对比例4-6，且对比例4-5断裂韧性高于对比例6，这说明，这说明同时添加硼酸铝晶须与氧化锡粉体，两者起协同作用，能更好地起到细化陶瓷模具晶粒尺寸的作用，达到增韧补强的作用，进一步提高陶瓷模具材料用粉体的断裂韧性。
5.耐磨性的测定
耐磨性实验设备主要有两相流泥沙磨损试验机及电子分析天平。本实验中主要是以两相流泥沙磨损试验机中的泥沙对试样进行磨损来确定模具的耐磨性能。通过试样单位面积的磨损量评价其耐磨性。在进行磨损实验之前先用精密天平称量试样的重量，再将试样放入磨损实验设备上进行磨损实验，然后用电子精密天平称量磨损试样的重量，将磨损前后试样的重量的差值除以试样的表面积即可得试样单位面积上的磨损量，最后根据试样的磨损量确定试样的耐磨性能。本实验中采用30°的冲击角对试样进行20分钟的磨损实验，来研究模具的耐磨性能。
图6是陶瓷模具材料的磨损量，从图6可以看出，实施例1-3的磨损量低于1mg/cm2，实施例4-5的磨损量不高于0.5mg/cm2，实施例4-5的磨损量低于实施例1-3，这说明添加氯化钯与氯化钙混合物进一步提高了陶瓷模具材料的强度与硬度，且在陶瓷模具材料生坯烧结过程中使其表面形成一层氧化钯薄膜，进而提高了陶瓷模具材料的耐磨性。对比实施例3与对比例1-3，实施例3的磨损量远低于对比例1-3，这说明同时添加氧化锆珠粉体与聚氨酯/ 石棉纳米复合材料粉体，可得到分散性好，颗粒均匀的陶瓷模具材料用粉体，提高了陶瓷模具材料的耐磨性。对比实施例3与对比例4-6，实施例3的磨损量远低于对比例4-6，且对比例4-5的磨损量低于对比例6，这说明同时添加硼酸铝晶须与氧化锡粉体，两者起协同作用，能更好地起到细化陶瓷模具晶粒尺寸的作用，达到增韧补强的作用，进一步提高陶瓷模具材料用粉体的耐磨性。
本发明的操作步骤中的常规操作为本领域技术人员所熟知，在此不进行赘述。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种陶瓷模具材料用粉体的制备方法，包括：将α-氧化铝粉体、硼酸铝晶须、氧化锡粉体、氧化锆珠粉体、聚氨酯/石棉纳米复合材料粉体在机械研磨作用下研磨均匀，得到陶瓷模具材料用粉体。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷模具材料用粉体的制备方法，其特征是：按重量份计，所述α-氧化铝粉体为50～70份，硼酸铝晶须为5～10份，氧化锡粉体为2～7份，氧化锆珠粉体为1～5份，聚氨酯/石棉纳米复合材料粉体为6～10份。
3.根据权利要求1所述的一种陶瓷模具材料用粉体的制备方法，其特征是：所述α-氧化铝粉体的颗粒大小为20～50nm，硼酸铝晶须的颗粒大小为30～90nm，氧化锡粉体的颗粒大小为50～100nm，氧化锆珠粉体的颗粒大小为50～90nm、聚氨酯/石棉纳米复合材料粉体的颗粒大小为40～100nm。
4.根据权利要求1所述的一种陶瓷模具材料用粉体的制备方法，其特征是：所述机械研磨时间为4～6h。
5.权利要求1～4任一项所述的制备方法制得的陶瓷模具材料用粉体。
6.一种陶瓷模具材料的制备方法，其特征是：将权利要求5所述的陶瓷模具材料用粉体与去离子水在机械作用下混合均匀，得到混合浆料；将混合浆料置于模具中，在封闭环境中静置，然后将模具放入烘箱中干燥，脱模，得到陶瓷模具材料生坯，将其置于高温炉中烧结，保温，冷却至室温，取出，得到陶瓷模具材料。
7.根据权利要求6所述的一种陶瓷模具材料的制备方法，其特征是：所述陶瓷模具材料用粉体与去离子水的质量比为1:4～5。
8.根据权利要求6所述的一种陶瓷模具材料的制备方法，其特征是：所述机械搅拌速率为500～700r/min，搅拌时间为0.5～1h。
9.根据权利要求6所述的一种陶瓷模具材料的制备方法，其特征是：所述静置时间为1～3天，干燥温度为50～60℃，时间为9～10h。
10.根据权利要求6所述的一种陶瓷模具材料的制备方法，其特征是：所述陶瓷模具材料生坯在高温炉中的热处理曲线为：以7～9℃/min的升温速率升至1100～1250℃，保温2.5～3.5h，冷却至室温，取出，得到陶瓷模具材料。
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