本發明涉及一種陶瓷材料，具體是一種耐腐蝕的金屬陶瓷材料及其制備方法。
背景技術：
陶瓷按用途可以分為日用陶瓷、藝術陶瓷、工業陶瓷等。其中，工業陶瓷又分為建筑衛生陶瓷、化工陶瓷、電瓷、特種陶瓷等。其中，特種陶瓷制品主要用于各種現代工業和尖端科學技術，例如航天航空、核工業、新能源、國防軍工等領域，而且在各領域都急需大量的新材料，特種陶瓷由于具有優良的耐熱性能，介電性能，耐磨性能，隔熱性能，壓電性能，透光性能受到各國的廣泛重視。特種陶瓷材料有高鋁氧質瓷、鎂石質瓷、鈦鎂石質瓷、鋯英石質瓷、鋰質瓷、以及磁性瓷、金屬陶瓷等多種類型。金屬陶瓷是一種復合材料，由金屬和陶瓷原料制成，兼有金屬和陶瓷的某些優點，如前者具有較好的韌性和抗彎性，后者具有較好的耐高溫、高強度和抗氧化性能等。但是現有的金屬陶瓷材料依然存在生產工藝復雜、生產成本高、耐腐蝕強度弱的缺點。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種耐腐蝕的金屬陶瓷材料及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
一種耐腐蝕的金屬陶瓷材料，包括以下重量份數的組分組成：18-25份氧化鋁，15-20份二氧化硅，10-20份石墨，10-15份氮化鈦，5-10份鎳，5-10份氧化鉬，5-10份聚四氟乙烯，3-5份三聚磷酸鈉，0.1-1份甲基丙烯酸三丁基錫。
作為本發明進一步的方案：包括以下重量份數的組分組成：20份氧化鋁，18份二氧化硅，16份石墨，13份氮化鈦，8份鎳，7份氧化鉬，6份聚四氟乙烯，4份三聚磷酸鈉，0.5份甲基丙烯酸三丁基錫。
一種耐腐蝕的金屬陶瓷材料的制備方法，具體步驟為：（1）首先將氧化鋁、二氧化硅、石墨、氮化鈦、鎳、氧化鉬分別放入球磨機中球磨，球磨機轉速為220-250r/min，球磨時間20-40min；（2）將氧化鋁、氮化鈦和氧化鉬混合均勻后投入煅燒爐中，先在200-400℃下加熱30-40min，再在500-650℃下燒蝕40-55min；（3）將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎，過90-120目篩，然后放入球磨機中，加入甲基丙烯酸三丁基錫，250-300r/min高速球磨40-50min，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅰ；（4）將鎳、石墨和二氧化硅放入煅燒爐中，先在300-400℃加熱20-40min，再在600-700℃燒蝕35-50min；（5）將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎，過90-100目篩，然后放入球磨機中，加入聚四氟乙烯，200-350r/min高速球磨1-1.5h，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅱ；（6）將顆粒物Ⅰ和顆粒物Ⅱ放入球磨機中，加入三聚磷酸鈉，300-400r/min高速球磨40-55min，得復合超細粉；（7）將復合超細粉放入高溫燒結爐內，先在高溫1000-1500℃預燒20-40min，然后在2500-3000℃下燒結1-2h，之后在4500-4800℃下燒結1-1.5h，即得成品。
作為本發明再進一步的方案：所述步驟（2）將氧化鋁、氮化鈦和氧化鉬混合均勻后投入煅燒爐中，先在350℃下加熱35min，再在600℃下燒蝕50min。
作為本發明再進一步的方案：所述步驟（4）將鎳、石墨和二氧化硅放入煅燒爐中，先在320℃加熱30min，再在650℃燒蝕40min。
作為本發明再進一步的方案：所述步驟（7）將復合超細粉放入高溫燒結爐內，先在高溫1300℃預燒25min，然后在2800℃下燒結1.5h，之后在4600℃下燒結1.2h，即得成品。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
該金屬陶瓷材料具有較強的耐腐蝕能力，而且原材料易得，原材料的成本也較低；生產工藝簡單，降低了生產成本；另外，該金屬陶瓷材料還具有生產周期短、耐高溫性能好的優點。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。
實施例1
稱取18份氧化鋁，15份二氧化硅，10份石墨，10份氮化鈦，5份鎳，5份氧化鉬，5份聚四氟乙烯，3份三聚磷酸鈉，0.1份甲基丙烯酸三丁基錫，備用；首先將氧化鋁、二氧化硅、石墨、氮化鈦、鎳、氧化鉬分別放入球磨機中球磨，球磨機轉速為220r/min，球磨時間20min；將氧化鋁、氮化鈦和氧化鉬混合均勻后投入煅燒爐中，先在200℃下加熱30min，再在500℃下燒蝕40min；將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎，過90目篩，然后放入球磨機中，加入甲基丙烯酸三丁基錫，250r/min高速球磨40min，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅰ；將鎳、石墨和二氧化硅放入煅燒爐中，先在300℃加熱20min，再在600℃燒蝕35min；將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎，過90目篩，然后放入球磨機中，加入聚四氟乙烯，200r/min高速球磨1h，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅱ；將顆粒物Ⅰ和顆粒物Ⅱ放入球磨機中，加入三聚磷酸鈉，300r/min高速球磨40min，得復合超細粉；將復合超細粉放入高溫燒結爐內，先在高溫1000℃預燒20min，然后在2500℃下燒結1h，之后在4500℃下燒結1h，即得成品。
實施例2
稱取25份氧化鋁，20份二氧化硅，20份石墨，15份氮化鈦，10份鎳，10份氧化鉬，10份聚四氟乙烯，5份三聚磷酸鈉，1份甲基丙烯酸三丁基錫，備用；首先將氧化鋁、二氧化硅、石墨、氮化鈦、鎳、氧化鉬分別放入球磨機中球磨，球磨機轉速為250r/min，球磨時間40min；將氧化鋁、氮化鈦和氧化鉬混合均勻后投入煅燒爐中，先在400℃下加熱40min，再在650℃下燒蝕55min；將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎，過120目篩，然后放入球磨機中，加入甲基丙烯酸三丁基錫，300r/min高速球磨50min，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅰ；將鎳、石墨和二氧化硅放入煅燒爐中，先在400℃加熱40min，再在700℃燒蝕50min；將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎，過100目篩，然后放入球磨機中，加入聚四氟乙烯，350r/min高速球磨1.5h，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅱ；將顆粒物Ⅰ和顆粒物Ⅱ放入球磨機中，加入三聚磷酸鈉，400r/min高速球磨55min，得復合超細粉；將復合超細粉放入高溫燒結爐內，先在高溫1500℃預燒40min，然后在3000℃下燒結2h，之后在4800℃下燒結1.5h，即得成品。
實施例3
稱取20份氧化鋁，18份二氧化硅，16份石墨，13份氮化鈦，8份鎳，7份氧化鉬，6份聚四氟乙烯，4份三聚磷酸鈉，0.5份甲基丙烯酸三丁基錫，備用；首先將氧化鋁、二氧化硅、石墨、氮化鈦、鎳、氧化鉬分別放入球磨機中球磨，球磨機轉速為230r/min，球磨時間30min；將氧化鋁、氮化鈦和氧化鉬混合均勻后投入煅燒爐中，先在350℃下加熱35min，再在600℃下燒蝕50min；將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎，過100目篩，然后放入球磨機中，加入甲基丙烯酸三丁基錫，280r/min高速球磨45min，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅰ；將鎳、石墨和二氧化硅放入煅燒爐中，先在320℃加熱30min，再在650℃燒蝕40min；將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎，過90目篩，然后放入球磨機中，加入聚四氟乙烯，300r/min高速球磨1.4h，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅱ；將顆粒物Ⅰ和顆粒物Ⅱ放入球磨機中，加入三聚磷酸鈉，350r/min高速球磨45min，得復合超細粉；將復合超細粉放入高溫燒結爐內，先在高溫1300℃預燒25min，然后在2800℃下燒結1.5h，之后在4600℃下燒結1.2h，即得成品。
對比例1
稱取20份氧化鋁，18份二氧化硅，16份石墨，13份氮化鈦，8份鎳，7份氧化鉬，6份聚四氟乙烯，備用；首先將氧化鋁、二氧化硅、石墨、氮化鈦、鎳、氧化鉬分別放入球磨機中球磨，球磨機轉速為230r/min，球磨時間30min；將氧化鋁、氮化鈦和氧化鉬混合均勻后投入煅燒爐中，先在350℃下加熱35min，再在600℃下燒蝕50min；將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎，過100目篩，然后放入球磨機中，280r/min高速球磨45min，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅰ；將鎳、石墨和二氧化硅放入煅燒爐中，先在320℃加熱30min，再在650℃燒蝕40min；將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎，過90目篩，然后放入球磨機中，加入聚四氟乙烯，300r/min高速球磨1.4h，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅱ；將顆粒物Ⅰ和顆粒物Ⅱ放入球磨機中，350r/min高速球磨45min，得復合超細粉；將復合超細粉放入高溫燒結爐內，先在高溫1300℃預燒25min，然后在2800℃下燒結1.5h，之后在4600℃下燒結1.2h，即得成品。
對比例2
稱取20份氧化鋁，18份二氧化硅，16份石墨，13份氮化鈦，8份鎳，7份氧化鉬，6份聚四氟乙烯，0.5份甲基丙烯酸三丁基錫，備用；首先將氧化鋁、二氧化硅、石墨、氮化鈦、鎳、氧化鉬分別放入球磨機中球磨，球磨機轉速為230r/min，球磨時間30min；將氧化鋁、氮化鈦和氧化鉬混合均勻后投入煅燒爐中，先在350℃下加熱35min，再在600℃下燒蝕50min；將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎，過100目篩，然后放入球磨機中，加入甲基丙烯酸三丁基錫，280r/min高速球磨45min，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅰ；將鎳、石墨和二氧化硅放入煅燒爐中，先在320℃加熱30min，再在650℃燒蝕40min；將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎，過90目篩，然后放入球磨機中，加入聚四氟乙烯，300r/min高速球磨1.4h，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅱ；將顆粒物Ⅰ和顆粒物Ⅱ放入球磨機中，350r/min高速球磨45min，得復合超細粉；將復合超細粉放入高溫燒結爐內，先在高溫1300℃預燒25min，然后在2800℃下燒結1.5h，之后在4600℃下燒結1.2h，即得成品。
對比例3
稱取20份氧化鋁，18份二氧化硅，16份石墨，13份氮化鈦，8份鎳，7份氧化鉬，6份聚四氟乙烯，4份三聚磷酸鈉，備用；首先將氧化鋁、二氧化硅、石墨、氮化鈦、鎳、氧化鉬分別放入球磨機中球磨，球磨機轉速為230r/min，球磨時間30min；將氧化鋁、氮化鈦和氧化鉬混合均勻后投入煅燒爐中，先在350℃下加熱35min，再在600℃下燒蝕50min；將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎，過100目篩，然后放入球磨機中，280r/min高速球磨45min，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅰ；將鎳、石墨和二氧化硅放入煅燒爐中，先在320℃加熱30min，再在650℃燒蝕40min；將上步所得物放入粉碎機內進行粉碎，過90目篩，然后放入球磨機中，加入聚四氟乙烯，300r/min高速球磨1.4h，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅱ；將顆粒物Ⅰ和顆粒物Ⅱ放入球磨機中，加入三聚磷酸鈉，350r/min高速球磨45min，得復合超細粉；將復合超細粉放入高溫燒結爐內，先在高溫1300℃預燒25min，然后在2800℃下燒結1.5h，之后在4600℃下燒結1.2h，即得成品。
測試實施例1-3和對比例1-3的金屬陶瓷材料的耐腐蝕性能，將實施例1-3和對比例1-3的金屬陶瓷材料分別放在5wt%的硫酸溶液中和20wt%的氫氧化鈉的溶液中，放置15h，觀察15h后金屬陶瓷材料的變化。其中，對比例1中未添加三聚磷酸鈉和甲基丙烯酸三丁基錫，對比例2中未添加三聚磷酸鈉，對比例3中未添加甲基丙烯酸三丁基錫。
實驗結果：
實施例1-2的金屬陶瓷材料在酸液和堿液中放置了15h后，無斑點、腐蝕坑情況，略有色澤變暗。
實施例3的金屬陶瓷材料在酸液和堿液中放置了15h后，無斑點、腐蝕坑情況，色澤幾乎無變化。
對比例1的金屬陶瓷材料在酸液和堿液中放置了15h后，有明顯的斑點、腐蝕坑、脫落情況，而且色澤明顯變暗。
對比例2的金屬陶瓷材料在酸液和堿液中放置了15h后，有明顯的斑點、腐蝕坑情況，而且色澤明顯變暗。
對比例3的金屬陶瓷材料在酸液和堿液中放置了15h后，有明顯的斑點、腐蝕坑、脫落情況，而且色澤明顯變暗。
實驗結果：可以看出，通過添加三聚磷酸鈉和甲基丙烯酸三丁基錫可以有效提高金屬陶瓷材料的耐腐蝕能力。
該金屬陶瓷材料具有較強的耐腐蝕能力，而且原材料易得，原材料的成本也較低；生產工藝簡單，降低了生產成本；另外，該金屬陶瓷材料還具有生產周期短、耐高溫性能好的優點。
上面對本專利的較佳實施方式作了詳細說明，但是本專利并不限于上述實施方式，在本領域的普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下做出各種變化。