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1、(10)申请公布号 CN 104030662 A (43)申请公布日 2014.09.10 C N 1 0 4 0 3 0 6 6 2 A (21)申请号 201410214360.1 (22)申请日 2014.05.20 C04B 35/10(2006.01) C04B 35/56(2006.01) C04B 35/622(2006.01) (71)申请人卢斌 地址 233200 安徽省滁州市定远县定城镇南 环路279号201室 (72)发明人卢斌 (74)专利代理机构安徽信拓律师事务所 34117 代理人鞠翔 (54) 发明名称 Al 2 O 3 -TiC复相陶瓷的制备工艺 (57) 摘要。
2、 一种Al 2 O 3 -TiC复相陶瓷的制备工艺，1)按 1-3:1-5的比例称取微米Al 2 O 3 和纳米TiC粉 末；2)对已称取的Al 2 O 3 和TiC粉料以无水乙醇 为分散介质，在超声清洗机上超声分散1小时； 3)把经超声分散的混合料放入尼龙球磨罐中， 在行星式球磨机中连续球磨2小时；4)将球磨 完毕的粉料连同玛瑙磨球一起倒入粉料盘中，在 80下烘干；5)把烘干的粉料过筛，取出玛瑙磨 球，然后将混合粉研磨，直至无较大团聚为止，至 此，混合粉料的制备完毕；6)把配好的混合料装 入石墨模具型腔内，先在所定烧结温度前200 保温保压15min，此时压力为15MPa，然后升温至 165。
3、0-1700，在30MPa的压力下，热压1小时，最 后随炉冷却即可制得成品。本发明方法简单，易于 实施，制备的陶瓷具有弹性模量大、不易变形、热 稳定性好、物理化学性能稳定。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 (10)申请公布号 CN 104030662 A CN 104030662 A 1/1页 2 1.一种Al 2 O 3 -TiC复相陶瓷的制备工艺，其特征在于：包括以下工艺步骤， 1)按1-3:1-5的比例称取微米Al 2 O 3 和纳米TiC粉末； 2)对已称取的Al 2 O 3 和。
4、TiC粉料以无水乙醇为分散介质，其中粉料与乙醇的质量比为 1：30，在超声清洗机上超声分散1小时； 3)把经超声分散的混合料放入尼龙球磨罐中，以玛瑙球为磨球，球料质量比为7：1，在 转速为150转/分的条件下，在行星式球磨机中连续球磨2小时； 4)将球磨完毕的粉料连同玛瑙磨球一起倒入粉料盘中，在80下烘干； 5)把烘干的粉料过筛，取出玛瑙磨球，然后将混合粉研磨，直至无较大团聚为止，至此， 混合粉料的制备完毕； 6)把配好的混合料装入石墨模具型腔内，先在所定烧结温度前200保温保压15min， 此时压力为15MPa，然后升温至1650-1700，在30MPa的压力下，热压1小时，最后随炉冷 却即。
5、可制得成品。 2.根据权利要求1所述的Al 2 O 3 -TiC复相陶瓷的制备工艺，其特征在于：其中步骤6) 中升温速度为30/min，降温速度为20/min，炉内通入1atm的氮气或1atm氩气作为保 护气氛，氮气的纯度为99.6。 权 利 要 求 书CN 104030662 A 1/2页 3 Al 2 O 3 -TiC 复相陶瓷的制备工艺 技术领域 0001 本发明涉及陶瓷材料技术领域，具体涉及一种Al 2 O 3 -TiC复相陶瓷的制备工艺。 背景技术 0002 人们一般把现代技术中应用的材料分为四大类：金属材料、无机非金属材料、高分 子材料和复合材料。陶瓷材料作为无机非金属材料的重要组。
6、成部分是金属和非金属元素的 固体化合物。陶瓷一般分为工程结构陶瓷和功能陶瓷两大类。由于工程结构陶瓷具有一 系列的优越性能如：高强度、高硬度、高耐磨性、高抗化学稳定性，特别是其在高温下具有强 度、硬度高，蠕变小，耐烧蚀等优越性能备受人们的关注。目前，世界各国争相对陶瓷材料进 行研究，特别以期在航空航天，汽车发动机及军事工业上有较大进展。世界上研究最多，并 认为最有发展前途的工程结构陶瓷是碳化硅陶瓷，增韧氧化物陶瓷和氮化硅陶瓷三大类材 料。陶瓷材料的发展经过了复相-单相-复相的过程，目前，复相陶瓷被普遍认为是陶瓷发 展的趋势。 0003 限制陶瓷发展的另一弱点是陶瓷抗热震性较差，由于陶瓷本身的脆性。
7、将导致其热 震冲击和热疲劳性能较差。从而，限制了很多陶瓷构件在高温条件下工作。以刀具在使用 中为例，热应力的产生是其失效和寿命降低的重要原因。有人指出，使用冷却后的WC-Co刀 具的最大拉应力达20,000MPa，而最大压应力可达18,000MPa，这样大的热应力势必造成热 裂纹的产生 5 。另外，热应变范围和热应变周期数对于间断切削时的WC-Co刀具使用寿命 有重大影响。人们用有限元法对在切削期间，靠近刀刃的瞬时温度和热应力分布进行了计 算。结果表明，热应力可引起切削刀具产生裂纹，而温度与热应力强烈周期性变化，更促进 裂纹扩展而导致刀具破坏。由此可见旨在改善陶瓷的抗热震性的重要及对其抗热震性。
8、、热 疲劳性能合理评价的必要。单相氧化铝陶瓷T(抗热震温差)约为200，限制了其在较 高温度下的使用，当前对复合陶瓷的抗热震性研究正悄然兴起。 发明内容 0004 本发明所要解决的技术问题在于提供一种方法简单，易于工业操作的Al 2 O 3 -TiC 复相陶瓷的制备工艺。 0005 本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现： 0006 一种Al 2 O 3 -TiC复相陶瓷的制备工艺，包括以下工艺步骤， 0007 1)按1-3:1-5的比例称取微米Al 2 O 3 和纳米TiC粉末；微米Al 2 O 3 是从上海五四化 学试剂有限公司购得，其纯度大于99.9，基本相为相；纳米TiC粉末从。
9、石家庄华泰超 细粉末制品厂购得； 0008 2)对已称取的Al 2 O 3 和TiC粉料以无水乙醇为分散介质，其中粉料与酒精的质量 比为1：30，在型号为ZB220-T的超声清洗机上超声分散1小时； 0009 3)把经超声分散的混合料放入尼龙球磨罐中，以玛瑙球为磨球，球料质量比为7： 1，在转速为150转/分的条件下，在型号为QM-1SP的行星式球磨机中连续球磨2小时； 说 明 书CN 104030662 A 2/2页 4 0010 4)将球磨完毕的粉料连同玛瑙磨球一起倒入粉料盘中，在80下烘干，烘箱的型 号为202-2型； 0011 5)把烘干的粉料过筛，取出玛瑙磨球，然后将混合粉研磨，直至。
10、无较大团聚为止， 至此，混合粉料的制备完毕； 0012 6)把配好的混合料装入石墨模具型腔内，先在所定烧结温度前200保温保压 15min，此时压力为15MPa，然后升温至1650-1700，在30MPa的压力下，热压1小时，最后 随炉冷却即可；其中升温速度为30/min，降温速度为20/min，炉内通入1atm的氮气 (或1atm氩气)作为保护气氛，氮气的纯度为99.6。 0013 本发明的有益效果是：本发明方法简单，易于实施，制备的陶瓷具有弹性模量大、 不易变形、热稳定性好、物理化学性能稳定、高温耐氧化能力强及重量轻、价格低廉等特点， 可广泛地应用于工程构件上，如作为高温耐磨件、机械密封件。
11、、高温发热体、火花塞、比电阻 可控的点火器、切削刀具等。 具体实施方式 0014 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结 合具体实施例，进一步阐述本发明。 0015 实施例1 0016 一种Al 2 O 3 -TiC复相陶瓷的制备工艺，包括以下工艺步骤， 0017 1)按1-3:1-5的比例称取微米Al 2 O 3 和纳米TiC粉末；微米Al 2 O 3 是从上海五四化 学试剂有限公司购得，其纯度大于99.9，基本相为相；纳米TiC粉末从石家庄华泰超 细粉末制品厂购得； 0018 2)对已称取的Al 2 O 3 和TiC粉料以无水乙醇为分散介质，其中粉料与酒精。
12、的质量 比为1：30，在型号为ZB220-T的超声清洗机上超声分散1小时； 0019 3)把经超声分散的混合料放入尼龙球磨罐中，以玛瑙球为磨球，球料质量比为7： 1，在转速为150转/分的条件下，在型号为QM-1SP的行星式球磨机中连续球磨2小时； 0020 4)将球磨完毕的粉料连同玛瑙磨球一起倒入粉料盘中，在80下烘干，烘箱的型 号为202-2型； 0021 5)把烘干的粉料过筛，取出玛瑙磨球，然后将混合粉研磨，直至无较大团聚为止， 至此，混合粉料的制备完毕； 0022 6)把配好的混合料装入石墨模具型腔内，先在所定烧结温度前200保温保压 15min，此时压力为15MPa，然后升温至1650-1700，在30MPa的压力下，热压1小时，最后 随炉冷却即可；其中升温速度为30/min，降温速度为20/min，炉内通入1atm的氮气 (或1atm氩气)作为保护气氛，氮气的纯度为99.6。 0023 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等效物界定。 说 明 书CN 104030662 A 。