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此外,通過添加氧化鎂、氧化鈣、氧化鈉、氧化鉿及氧化鉀為燒結(jié)助劑,并對混合成型后的陶瓷坯體先在1400℃~1500℃下進行常壓燒結(jié),實現(xiàn)氧化鋁陶瓷的均勻致密化和控制氧化鋁的晶粒尺寸,然后在1300℃~1350℃、100mpa~200mpa下進行熱等靜壓燒結(jié),以此獲得高均一性、高致密、度、高硬度、高耐磨性能的氧化鋁陶瓷。(2)上述氧化鋁陶瓷的斷裂韌性較高,能夠作為陶瓷軸承使用,且能夠解決軸套與軸芯不配套的問題。(3)上述氧化鋁陶瓷的制備方法工藝簡單,易于工業(yè)化生產(chǎn)。一實施方式的氧化鋁陶瓷,由上述實施方式的氧化鋁陶瓷的制備方法制備得到。上述氧化鋁陶瓷的致密度高、強度高、硬度高且耐磨性能好,能夠作為陶瓷軸承。一實施方式的陶瓷軸承,由上述實施方式的氧化鋁陶瓷加工處理后得到。以下為具體實施例部分:實施例1本實施例的氧化鋁陶瓷的制備過程具體如下:(1)按質(zhì)量百分含量計,稱取如下原料:%al2o3、%zro2和%燒結(jié)助劑,其中,燒結(jié)助劑為%mgo、%cao、%na2o、%hf2o及%k2o的混合物。然后將上述原料與氧化鋯球及酒精按質(zhì)量比為1∶2∶1混合,并在高能球磨機中進行濕磨48h,再在60℃下干燥24h,然后過300目篩網(wǎng),得到陶瓷粉體。(2)將陶瓷粉體進行冷等靜壓成型。這種材料的高密度特性為氧化鋁陶瓷提供了良好的抗?jié)B透性。陽江光伏陶瓷批發(fā)
本發(fā)明涉及陶瓷材料領(lǐng)域,特別是涉及一種氧化鋁陶瓷及其制備方法和陶瓷軸承。背景技術(shù):陶瓷軸承廣泛應(yīng)用于各類微型電機散熱風(fēng)扇、儀器儀表、辦公設(shè)備、智能家居、家用電器、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。由于陶瓷軸承具有耐磨性好、耐化學(xué)腐蝕性好、密度低、熱膨脹系數(shù)低、彈性模量高等,相對于金屬與塑料,在高速軸承、水冷式散熱軸承等領(lǐng)域應(yīng)用具有更高的使用壽命。氧化鋁具有高硬度、高耐磨、耐化學(xué)腐蝕性能,但氧化鋁在施加外力的情況下,很難發(fā)生滑移,因而表現(xiàn)出斷裂韌性較低的劣勢。技術(shù)實現(xiàn)要素:基于此,有必要提供一種斷裂韌性較高的氧化鋁陶瓷的制備方法。此外,還提供一種氧化鋁陶瓷和陶瓷軸承。一種氧化鋁陶瓷的制備方法,包括如下步驟:將原料混合,得到陶瓷粉體,其中,按質(zhì)量百分含量計,所述原料包括:35%~99%的氧化鋁、%~60%的氧化鋯及%~%的燒結(jié)助劑,且所述原料的粒徑均為納米級,所述燒結(jié)助劑包括氧化鎂、氧化鈣、氧化鈉、氧化鉿及氧化鉀;將所述陶瓷粉體成型,得到陶瓷坯體;及將所述陶瓷坯體先在1400℃~1500℃下進行常壓燒結(jié),然后在1300℃~1350℃、100mpa~200mpa下進行熱等靜壓燒結(jié),得到氧化鋁陶瓷。在其中一個實施例中。無錫透明陶瓷定制在航空航天領(lǐng)域,因其輕質(zhì)和耐高溫等特性,被用于制造發(fā)動機部件和隔熱材料。
燒結(jié)設(shè)備氧化鋁陶瓷燒結(jié)設(shè)備:工作室尺寸:13720長/280x2寬/450高(含推板)推板尺寸:240L/270W/40H/mm材料:特級耐玉莫來石(DGM90)額定功率:約210KW恒溫功率:約130KW(受產(chǎn)品重量、溫度、推進速度影響,供參考)高溫區(qū)額定工作溫度:1400℃控溫點數(shù):10點儀表控溫精度:±2℃(穩(wěn)態(tài)后)。爐側(cè)壁表面溫升:≤55℃(裝飾板外表面中心位置)。推進速度:500~1500mm/h(連續(xù)可調(diào))保溫時間:5h(由推進速度調(diào)節(jié),推進速度:980mm/h)主推進機推力:3T工作電源:3相4線,380V電窯大實體尺寸:約16000L/1800W/1700Hmm折疊編輯本段技術(shù)指標(biāo)耐磨陶瓷主要技術(shù)指標(biāo):氧化鋁陶瓷含量:≥92%密度:≥g/cm洛氏硬度:≥80HRA抗壓強度:≥850Mpa斷裂韌性KΙC:≥·m1/2抗彎強度:≥290MPa導(dǎo)熱系數(shù):20W/熱膨脹系數(shù):×10-6m/折疊編輯本段現(xiàn)狀及趨勢一、現(xiàn)狀的分析開放以來,我國建筑陶瓷工業(yè)獲得了飛速的發(fā)展,隨著我國加入WTO,建筑陶瓷工業(yè)又面臨著一次空前的發(fā)展機遇,同時也面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。我國建筑陶瓷企業(yè)主要分布在東南沿海一帶,如廣東的佛山、福建的晉江、浙江的溫州、河北的唐山、山東的淄博和濰坊等地。企業(yè)過分集中于少數(shù)地區(qū),這種現(xiàn)狀雖然具有有利的一面,但我們也決不能忽略其不利的一面。
在其中一個實施例中,步驟s110包括:將原料與球磨介質(zhì)及溶劑按質(zhì)量比為(1~2)∶(2~3)∶(1~2)混合,并進行球磨48h~96h,再在60℃~80℃下干燥12h~24h,然后過300目~400目篩網(wǎng),得到陶瓷粉體。其中,球磨介質(zhì)為氧化鋯球。采用氧化鋯球為介質(zhì)能盡可能避免雜質(zhì)混合原料中。溶劑為酒精。將原料進行球磨并干燥、過篩,能夠使原料混合均勻,且陶瓷粉體的粒徑均勻,利于后續(xù)的成型及燒結(jié)。進一步地,在一些實施例中,按質(zhì)量百分含量計,原料包括:85%~90%的氧化鋁、%~20%的氧化鋯及%~%的燒結(jié)助劑。按原料的總質(zhì)量計,燒結(jié)助劑包括質(zhì)量百分含量為%~%的氧化鎂、質(zhì)量百分含量為%~%的氧化鈣、質(zhì)量百分含量為%~%的氧化鈉、質(zhì)量百分含量為%~%的氧化鉿及質(zhì)量百分含量為%~%的氧化鉀。步驟s120:將陶瓷粉體成型,得到陶瓷坯體。具體地,步驟s120中采用冷等靜壓成型或干壓成型的方式。熱等靜壓成型及干壓成型方式均可以為本領(lǐng)域常用的方式。采用冷等靜壓成型或干壓成型的方式能夠使得到的陶瓷坯體的均勻性好。具體地,將陶瓷粉體成型的步驟之后,還包括干燥和排膠的步驟。干燥的步驟中,干燥的溫度為80℃~120℃。排膠的步驟中,溫度為600℃~800℃。在食品加工行業(yè),其耐腐蝕和無毒的特性適合制作食品機械的零部件。
采用擠壓成型或注射成型時,粉料中需引入粘結(jié)劑與可塑劑,一般為重量比在10-30%的熱塑性塑膠或樹脂有機粘結(jié)劑應(yīng)與氧化鋁粉體在150-200溫度下均勻混合,以利于成型操作。采用熱壓工藝成型的粉體原料則不需加入粘結(jié)劑。若采用半自動或全自動干壓成型,對粉體有特別的工藝要求,需要采用噴霧造粒法對粉體進行處理、使其呈現(xiàn)圓球狀,以利于提高粉體流動性便于成型中自動充填模壁。此外,為減少粉料與模壁的摩擦,還需添加1~2%的潤滑劑,如硬脂酸,及粘結(jié)劑PVA。欲干壓成型時需對粉體噴霧造粒,其中引入聚乙烯醇作為粘結(jié)劑。上海某研究所開發(fā)一種水溶性石蠟用作Al203噴霧造粒的粘結(jié)劑,在加熱情況下有很好的流動性。噴霧造粒后的粉體必須具備流動性好、密度松散,流動角摩擦溫度小于30℃。顆粒級配比理想等條件,以獲得較大素坯密度。折疊成型方法氧化鋁陶瓷制品成型方法有干壓、注漿、擠壓、冷等靜壓、注射、流延、熱壓與熱等靜壓成型等多種方法。近幾年來國內(nèi)外又開發(fā)出壓濾成型、直接凝固注模成型、凝膠注成型、離心注漿成型與固體自由成型等成型技術(shù)方法。不同的產(chǎn)品形狀、尺寸、復(fù)雜造型與精度的產(chǎn)品需要不同的成型方法。持續(xù)的創(chuàng)新和發(fā)展將使氧化鋁陶瓷在未來材料領(lǐng)域占據(jù)重要地位。湛江透明陶瓷塊
其穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)和物理性能,使得產(chǎn)品在長期使用過程中性能不易衰減。陽江光伏陶瓷批發(fā)
其中直徑為3mm的高純氧化鋁球、直徑為5mm的高純氧化鋁球、直徑為8mm的高純氧化鋁球的質(zhì)量分別為80kg、80kg、40kg,隨后加入230kg去離子水、100kg氧化鋁煅燒粉、500g氧化釔、500g氧化鈣、500g分散劑、200g潤濕劑,球磨15h后得到預(yù)配漿料;2)向預(yù)配漿料中加入9kg黑料球磨6h,再加入5kg粘結(jié)劑和400g離型劑繼續(xù)球磨4h,得到漿料;3)將漿料過篩處理,然后轉(zhuǎn)移到儲存罐中進行離心噴霧造粒,離心噴霧造粒的工藝為:進風(fēng)溫度設(shè)為250℃,出風(fēng)溫度設(shè)為110℃,轉(zhuǎn)速設(shè)為7000rpm/min,制得黑色氧化鋁陶瓷造粒粉;4)將黑色氧化鋁陶瓷造粒粉過80目振動篩網(wǎng),得到粒徑均一的黑色氧化鋁陶瓷造粒粉。實施例3一種黑色氧化鋁陶瓷造粒粉的制備方法,其步驟包括:1)向球磨機中加入直徑為3-8mm的高純氧化鋁球150kg,其中直徑為3mm的高純氧化鋁球、直徑為5mm的高純氧化鋁球、直徑為8mm的高純氧化鋁球的質(zhì)量分別為60kg、60kg、30kg,隨后加入100kg去離子水、100kg氧化鋁煅燒粉、1000g氧化釔、1000g氧化鈣、400g分散劑、600g潤濕劑,然后球磨15h后得到預(yù)配漿料;2)向預(yù)配漿料中加入5kg黑料球磨6h。再加入3kg粘結(jié)劑和300g離型劑繼續(xù)球磨4h,得到漿料;3)將漿料過篩處理。陽江光伏陶瓷批發(fā)
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