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专利号: 202011181198X
申请人: 齐鲁工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水泥;混凝土;人造石;陶瓷;耐火材料〔4〕
更新日期:2025-02-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种具有裂纹愈合能力的陶瓷材料,其特征在于,按照体积百分数其组成为α-Si3N460-80%,TiC 5-15%,ZrSi2 0-20%,Al2O3 3-7%,Y2O3 5-7%。

2.如权利要求1所述具有裂纹愈合能力的陶瓷材料,其特征在于,按照体积百分数其组成为:α-Si3N4 65-75%,TiC 10%,ZrSi2 5-15%,Al2O3 4%,Y2O3 6%;各组分之和为

100%。

3.如权利要求1所述具有裂纹愈合能力的陶瓷材料,其特征在于所述α-Si3N4粉体平均粒径为0.5-1μm。

4.如权利要求1所述具有裂纹愈合能力的陶瓷材料,其特征在于,TiC粉体平均粒径为

0.5-1μm。

5.如权利要求1所述具有裂纹愈合能力的陶瓷材料,其特征在于,ZrSi2粉体平均粒径为

1-3μm。

6.如权利要求1所述具有裂纹愈合能力的陶瓷材料,其特征在于,Al2O3粉体平均粒径为

0.5-2μm;Y2O3粉体平均粒径为0.1-0.5μm。

7.权利要求1所述具有裂纹愈合能力的陶瓷材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)按比例称取α-Si3N4、TiC和ZrSi2粉体,分别加入适量的无水乙醇为分散介质,超声分散并机械搅拌15-25min,制得α-Si3N4悬浮液,TiC悬浮液和ZrSi2悬浮液;

(2)将上述三种悬浮液混合得到复相悬浮液。

(3)称取Si3N4重量的1-4wt%的分散剂,以无水乙醇溶解后加入复相悬浮液中然后按比例添加Al2O3和Y2O3粉体,超声分散并机械搅拌20-40min;

(4)将步骤(3)所得的最终悬浮液倒入球磨罐,按照球料重量比10:1加入球磨球,在保护气氛下进行球磨48h;

(5)将步骤(4)得到的球磨液在真空干燥箱80-120℃下干燥12-24h,然后经100-120目筛过筛,得到混合粉料,密封保存备用;

(6)将步骤(5)得到的混合粉料装入石墨模具中,经冷压成型后放入放电等离子烧结炉中进行放电等离子烧结。

8.如权利要求7所述具有裂纹愈合能力的陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述分散剂为聚乙二醇6000。

9.如权利要求7所述具有裂纹愈合能力的陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤(5)所述球磨球为硬质合金小球YG6或YG8,保护气氛为氮气。

10.如权利要求7所述具有裂纹愈合能力的陶瓷材料的制备方法,其特征在于步骤(6)所述放电等离子烧结参数:升温速率:在1300℃之前,90-110℃/min,高于1300℃,30-50℃/min;烧结温度1700-1750℃;保温时间20-35min,分别在1600℃和达到烧结温度后保温10-

17min;轴向压力25-35MPa。