CN1418848A - 含硅相四元系氧化锆复相陶瓷材料 - Google Patents

含硅相四元系氧化锆复相陶瓷材料 Download PDF

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袁启明
杨正方
刘家臣
李金有
葛志平
李鸿祥
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Abstract

本发明公开了一种含硅相四元系氧化锆复相寿瓷材料，属于结构陶瓷制备技术。该复相陶瓷配方，在2～3mol％氧化钇稳定、并含0.5～5mol％氧化镁、4～15vol％氧化铝组分氧化锆四元系配方基础上，以莫来石(3Al2O3·2SiO2)的形式复合0.4～1.0wt％的氧化硅组分，经球磨、造粒、成型、烧成后，制得结构均匀，优良力学性能的复相陶瓷材料。本发明的优点可降低材料的烧成温度，利于形成细晶结构，提高整体的性能成本比。该材料用于制备泵、阀、磨类设备的衬层及其相关部件。

Description

含硅相四元系氧化锆复相陶瓷材料
                           技术领域
本发明涉及一种含硅相四元系氧化锆复相陶瓷材料。属于结构陶瓷。
                           背景技术
氧化锆系陶瓷材料因具备优良的力学性能，已被广泛用于制备多种结构部件，如泵、阀、磨类设备的衬层及其它易损部位的替代材料。在2～3mol％氧化钇稳定氧化锆基础上，加入0.5～5mol％氧化镁、4～15vol％氧化铝，可形成Y2-O3-ZrO2-MgO-Al2O3四元系氧化锆复相陶瓷，四元系氧化锆体系不但比单一氧化钇稳定氧化锆体系力学性能进一步改进，而且还能通过粒径匹配，在更宽范围内实现造粒二次颗粒的尺寸和形貌的控制，从而使构件的成型性能改善，有效降低烧成收缩和烧成温度。
四元系中组分的增加尽管同时改善了材料或构件的工艺和力学性能，但增加了材料烧制过程对温度的敏感性，烧成制度的不精确控制往往会形成不均匀的显微结构，导致材料力学性能的不稳定。
                          发明内容
本发明的目的在于提供一种含硅相四元系氧化锆复相陶瓷材料，该陶瓷材料烧结制度和材料力学性能稳定。
本发明的技术方案：在2～3mol％氧化钇稳定、并含0.5～5mol％氧化镁、4～15vol％氧化铝组成的Y2O3-ZrO2-MgO-Al2O3四元系氧化锆复相陶瓷基础上，以莫来石(3Al2O3·2SiO2)的形式引入，复合0.4～1.0wt％的氧化硅组分，使材料在烧结过程形成Y-Si-Mg-Al低共熔液相，促进体系中质点扩散，可有效控制不均匀结构的形成。
本发明的优点在于，多组分低共熔液相的形成，可进一步降低材料的烧成温度，降低材料的烧成成本和利于细晶结构的形成，提高整体的性能成本比。
                          实施例
按配方称量氧化锆粉50公斤(含或外加氧化钇2.54公斤)，氧化镁350克，氧化铝1.6公斤，莫来石0.8公斤加水36.5公斤、547克聚丙稀酸铵，经球磨混合、造粒、等静压成型后，在1470℃烧成2小时。制得复相陶瓷材料强度达600MPa，断裂韧性达14Mpam1/2。

Claims (1)

1.一种含硅相四元系氧化锆复相陶瓷材料，其特征在于：在2～3mol％氧化钇稳定、并含0.5～5mol％氧化镁、4～15vol％氧化铝组成的Y2O3-ZrO2-MgO-Al2O3四元系氧化锆复相陶瓷基础上，以莫来石(3Al2O3·2SiO2)的形式引入，复合0.4～1.0wt％的氧化硅组分，使材料在烧结过程形成Y-Si-Mg-Al低共熔液相，促进体系中质点扩散，可有效控制不均匀结构的形成。
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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication