一种阀用陶瓷耐磨材料技术领域
本发明涉及一种材料，更具体地涉及一种阀用陶瓷耐磨材料。
背景技术
目前普遍使用的阀门为金属阀门，金属阀门的使用已有上百年的历史，虽然金属阀门经
过结构及材料的改进，但受金属材料属性的限制，不能适应越来越高磨损、强腐蚀等恶劣工
况的需求，主要体现在使用寿命短，泄露严重大大影响了系统运行的稳定性。陶瓷阀使用高
性能结构陶瓷，它具有良好的自洁性，超耐磨，强腐蚀，自润滑性强，使用寿命长，使用环
境广，然而使用目前的陶瓷材料所生产的陶瓷阀脆性大、成型、加工及装配困难。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种阀用陶瓷耐磨材料。
一种阀用陶瓷耐磨材料，其由以下重量配比的原材料组成：钛粉5％、硅粉20％、铝粉15％、
石墨粉20％、α相氧化铝3％、硅酸锆3％、氮化硼3％、氧化镧3％、氮化铝7％、碳化钨7％、碳
化钽7％、和碳化钛7％。
一种阀用陶瓷耐磨材料的制备方法，包括以下步骤：S100：配料：按各原料重量百分比
准备原料；S200：湿法球磨：球磨16～24小时，球磨后的粉料通过100目筛；S300：过筛
后装入石墨模具中冷压成型，压力为40～50MPa，保压时间为15-20秒；S400：高温一次烧
成，即用液化气高温窑在还原气氛下烧结，烧成温度为1400-1500℃，保温2-3小时。
本发明的有益效果是：本发明陶瓷材料所生产的陶瓷韧性好，硬度高，易于加工。
具体实施方式
实施例1
一种阀用陶瓷耐磨材料，其由以下重量配比的原材料组成：钛粉5％、硅粉20％、铝粉15％、
石墨粉20％、α相氧化铝3％、硅酸锆3％、氮化硼3％、氧化镧3％、氮化铝7％、碳化钨7％、碳
化钽7％、和碳化钛7％。
实施例2
一种阀用陶瓷耐磨材料，其由以下重量配比的原材料组成：钛粉10％、硅粉15％、铝粉
10％、石墨粉25％、α相氧化铝5％、硅酸锆5％、氮化硼5％、氧化镧5％、氮化铝5％、碳化钨
5％、碳化钽5％、和碳化钛5％。
实施例3
一种阀用陶瓷耐磨材料，其由以下重量配比的原材料组成：钛粉15％、硅粉25％、铝粉
5％、石墨粉15％、α相氧化铝7％、硅酸锆7％、氮化硼7％、氧化镧7％、氮化铝3％、碳化钨3％、
碳化钽3％、和碳化钛3％。
实施例4
一种阀用陶瓷耐磨材料，其由以下重量配比的原材料组成：钛粉15％、硅粉25％、铝粉
5％、石墨粉15％、α相氧化铝8％、硅酸锆8％、氮化硼8％、氧化镧8％、氮化铝2％、碳化钨2％、
碳化钽2％、和碳化钛2％。
实施例5
一种阀用陶瓷耐磨材料，其由以下重量配比的原材料组成：钛粉15％、硅粉25％、铝粉
5％、石墨粉15％、α相氧化铝2％、硅酸锆2％、氮化硼2％、氧化镧2％、氮化铝8％、碳化钨8％、
碳化钽8％、和碳化钛8％。
制备方法：
S100：配料：按各原料重量百分比准备原料；
S200：湿法球磨：球磨16～24小时，球磨后的粉料通过100目筛；
S300：过筛后装入石墨模具中冷压成型，压力为40～50MPa，保压时间为15-20秒；
S400：高温一次烧成，即用液化气高温窑在还原气氛下烧结，烧成温度为1400-1500℃，
保温2-3小时。
实验结果：本发明使用的碳化钨、碳化钽、和碳化钛金属陶瓷材料兼顾了阀件耐腐蚀、
耐磨损的性能要求，又可降低密封成本，α相氧化铝与石墨粉增强相界面结合紧密，互相穿
插和包裹，形成了典型的骨架结构，提高了材料的韧性。
采用实施例1-5所述的原料配比制得的陶瓷材料进行切割加工，测得其力学性能参数为：
抗弯强度700-800MPa，断裂韧性为8-10MPa·ml/2，硬度为21-25GPa。
在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是以上描述仅是本发明
的较佳实施例而已，本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受
上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本发明技术方案范围情
况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，
或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实
质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范
围内。