• 一种脉冲放电等离子体辅助熔凝处理制备氧化铝基三元共晶自生复合陶瓷的方法

    • 摘要:

      一种脉冲放电等离子体辅助熔凝处理制备氧化铝基三元共晶自生复合陶瓷的方法,涉及一种制备氧化铝基共晶自生复合陶瓷的方法.本发明是为了解决现有氧化铝基共晶自生复合陶瓷的制备方法难以制备大尺寸复杂形状共晶陶瓷、共晶陶瓷组织粗大各向异性以及生产效率低的技术问题.本发明:一、预热处理原料;二、机械合金化;三、冷压成型;四、脉冲放电等离子体辅助熔凝.本发明应用于制备大尺寸复杂形状氧化铝基三元共晶自生复合陶瓷.

    • 专利类型:

      发明专利

    • 申请/专利号:

      CN201510890849.5

    • 申请日期:

      2015.12.07

    • 公开/公告号:

      CN105314971A

    • 公开/公告日:

      2016-02-10

    • 发明人:

      欧阳家虎 王志刚 王玉金 马永辉 刘占国

    • 申请人:

      哈尔滨工业大学

    • 主分类号:

      C04B35/119(2006.01)I,C,C04,C04B,C04B35

    • 分类号:

      C04B35/119(2006.01)I,C04B35/653(2006.01)I,C,C04,C04B,C04B35,C04B35/119,C04B35/653

    • 主权项:

      一种脉冲放电等离子体辅助熔凝处理制备氧化铝基三元共晶自生复合陶瓷的方法,其特征在于脉冲放电等离子体辅助熔凝处理制备氧化铝基三元共晶自生复合陶瓷的方法是按以下步骤进行的:一、预热处理原料:将纳米Al2O3粉体在温度为800℃~1500℃的条件下加热1h~24h,随炉冷却至室温,得到经预热处理后的Al2O3粉体;将纳米ZrO2粉体在温度为800℃~1500℃的条件下加热1h~24h,随炉冷却至室温,得到经预热处理后的ZrO2粉体;将纳米Y2O3粉体在温度为800℃~1500℃的条件下加热1h~24h,随炉冷却至室温,得到经预热处理后的Y2O3粉体;二、机械合金化:将经预热处理后的Al2O3粉体、经预热处理后的ZrO2粉体和经预热处理后的Y2O3粉体放置在同一个球磨罐中,加入无水乙醇和氧化铝磨球,在球磨转速为300rpm~500rpm的条件下球磨12h~100h,得到共晶配比球磨活化粉体浆料;步骤二所述的经预热后的纳米Al2O3粉体、经预热处理后的ZrO2粉体和经预热处理后的Y2O3粉体的总重量与无水乙醇的重量比为1:(1~2);步骤二所述的经预热处理后的Al2O3粉体、经预热处理后的ZrO2粉体和经预热处理后的Y2O3粉体的总重量与氧化铝磨球的重量比为1:(1~10);步骤二所述的经预热处理后的ZrO2粉体与经预热处理后的Al2O3粉体的摩尔比为1:(3.4~3.5);步骤二所述的经预热处理后的Y2O3粉体与经预热处理后的Al2O3粉体的摩尔比为1:(4~4.1);三、冷压成型:将步骤二得到的共晶配比球磨活化粉体浆料在温度为100℃~200℃的条件下干燥20min~100min,然后过100目~500目筛,在压力为10MPa~100MPa的压力下冷压1min~60min,得到陶瓷坯体;四、脉冲放电等离子体辅助熔凝:将步骤三得到的陶瓷坯体在压力为10MPa~100MPa、脉冲放电等离子体加热和升温速率为50℃/min~200℃/min的条件下从室温升温至500℃~1000℃,在压力为10MPa~100MPa、脉冲放电等离子体加热和温度为500℃~1000℃的条件下保温1min~10min,然后在压力为1MPa~20MPa、脉冲放电等离子体加热和升温速率为100℃/min~600℃/min的条件下从500℃~1000℃升温至1800℃~2000℃,在压力为0.5MPa~20MPa、脉冲放电等离子体加热和温度为1800℃~2000℃的条件下保温1min~10min,得到熔融陶瓷,停止加热和加压,开启循环水冷系统对熔融陶瓷进行快速冷凝,得到Al2O3/Y3Al5O12/ZrO2三元共晶自生复合陶瓷.