專利名稱:納米ZrO的制作方法
技術領域:
本發明涉及納米ZrO2(Y2O3)/Al2O3/Cu復合工程陶瓷材料的制備工藝,屬于納米復合工程陶瓷材料的范疇。
納米晶陶瓷材料是指晶粒尺寸維系在納米級(1~100nm)的陶瓷材料,其優點是具有高比表面積和復雜粗糙的相界面,在特定的溫度下還具有優良的離子擴散和傳導性能;復合陶瓷是在陶瓷的微觀組織中引入添加相或同種物質不同晶型的陶瓷材料;工程陶瓷是結構陶瓷和功能陶瓷的統稱,結構陶瓷具有良好的力學和機械性,功能陶瓷因為原料和工藝的特殊性使成品具有各種優良的性能并廣泛應用于特殊的環境和領域;以Y2O3為穩定劑的ZrO2陶瓷具有良好的強度和斷裂韌性;以α-Al2O3為主晶相的陶瓷,具有化學性質穩定,機械強度高等優點;單質Cu作為金屬材料,導電性能良好,熔點適中,便于進行高溫彌散處理;目前研究較多的納米ZrO2(Y2O3)/Al2O3結構陶瓷,以納米Al2O3為添加相,在1100℃真空無壓燒結,燒結體相對密度可達95%,并具有一定的塑性和延展性;目前導電功能陶瓷以ZrO2瓷、β-Al2O3瓷為代表,電導率為1~10Sm;]]>本發明制備了一種新型納米復合工程陶瓷材料成品首先具有納米ZrO2陶瓷材料的優良性能;其次通過引入添加相Al2O3,使成品具有良好的力學性能并成為一種好的結構陶瓷材料;使第三通過引入新的添加相Cu,使成品具有良好的電學性能并成為一種好的功能陶瓷材料;成品作為工程陶瓷材料可以廣泛運用于承重耐磨的工程構件和離子器件等特殊領域。
本發明的技術方案是(1)以甲醇為分散劑,超聲波振蕩使納米Al2O3和Cu均勻分散在納米ZrO2(Y2O3)基質中,在氮氣通風櫥中使甲醇揮發,制備Al2O3和Cu含量各為5~15wt%的均勻配比物;(2)將配比物干壓成型,在6.6×10-3Pa真空度、25~150MPa燒結壓力、1000~1300℃燒結溫度下真空熱壓燒結2.5~5h,燒結完成后空冷;本發明的實施例為
權利要求
(1)一種納米ZrO2(Y2O3)/Al2O3/Cu復合工程陶瓷材料的制備方法,其特征在于以納米ZrO2為基體,Y2O3為穩定劑,納米Al2O3和納米Cu為添加相,采用真空熱壓燒結工藝制備燒結體;
(2)權利要求(1)所涉及的以納米Al2O3為添加相,其特征在于納米Al2O3的含量為5wt%~15wt%;
(3)權利要求(1)所涉及的以納米Cu為添加相,其特征在于納米Cu的含量為5wt%~15wt%;
(4)權利要求(1)所涉及的真空熱壓燒結工藝,其特征在于真空燒結,燒結壓力為25~150MPa,燒結溫度為1000~1300℃,燒結時間為2.5~5小時。
全文摘要
本發明以納米ZrO
文檔編號C04B35/488GK1498876SQ0214618
公開日2004年5月26日 申請日期2002年11月4日 優先權日2002年11月4日
發明者原效坤, 許并社 申請人:原效坤