[发明专利]一种高硬度的陶瓷材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷技术领域，具体是一种高硬度的陶瓷材料及其制备方法。

背景技术

陶瓷是以天然粘土以及各种天然矿物为主要原料经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料的各种制品。陶瓷的传统概念是指所有以粘土等无机非金属矿物为原料的人工工业产品。它包括由粘土或含有粘土的混合物经混炼，成形，煅烧而制成的各种制品。由最粗糙的土器到最精细的精陶和瓷器都属于它的范围。陶瓷材料是工程材料中刚度最好、硬度最高的材料，其硬度大多在1500HV以上。陶瓷的硬度强度较高，但采用粘土制得的陶瓷材料硬度极低，塑性和韧性也很差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高硬度的陶瓷材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高硬度的陶瓷材料，按照重量份的原料包括：粘土18-26份、碳酸锶1-5份、氧化亚镍3-7份、聚酮树脂7-15份、铝矾土13-21份、二甲基乙醇胺11-19份。

作为本发明进一步的方案：所述高硬度的陶瓷材料，按照重量份的原料包括：粘土20-24份、碳酸锶2-4份、氧化亚镍4-6份、聚酮树脂9-13份、铝矾土15-19份、二甲基乙醇胺13-17份。

作为本发明进一步的方案：所述高硬度的陶瓷材料，按照重量份的原料包括：粘土22份、碳酸锶3份、氧化亚镍5份、聚酮树脂11份、铝矾土17份、二甲基乙醇胺15份。

一种高硬度的陶瓷材料的制备方法，包括以下原料：

1)将二甲基乙醇胺与其质量7.5倍的去离子水混合，制得二甲基乙醇胺溶液；

2)将粘土、碳酸锶、氧化亚镍、铝矾土粉碎后混合研磨1.7-1.9h、过100-120目筛，然后加入二甲基乙醇胺溶液，升温至92-95℃，并在该温度下密封搅拌处理2.3-2.5h，制得混合物A；

3)将聚酮树脂粉碎、过100-120目筛，然后置入混合物A中，升温至137-140℃，并在该温度下密封搅拌处理1.2-1.4h，然后停止加热并超声处理50min，离心分离取沉淀、洗涤烘干即得混合物B；

4)将混合物B压制成型，在1230℃的温度下煅烧7.5h，冷却即得陶瓷材料。

作为本发明进一步的方案：步骤2)中，搅拌速度为350r/min。

作为本发明进一步的方案：步骤3)中，搅拌速度为180r/min。

作为本发明进一步的方案：步骤3)中，超声功率为1000W。

作为本发明进一步的方案：步骤3)中，离心转速为14000r/min，离心时间为30min。

本发明另一目的是提供上述陶瓷材料在陶瓷领域中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用粘土、碳酸锶、氧化亚镍、聚酮树脂、铝矾土、二甲基乙醇胺并通过上述工艺使各原料间发生协同作用，制得的陶瓷材料既能显著提高硬度，还能提高韧性和表面摩擦，制备工艺简单，易操作，易控制，生产成本低，适于工业化生产。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明实施例中，一种高硬度的陶瓷材料，包括以下原料：粘土18kg、碳酸锶1kg、氧化亚镍3kg、聚酮树脂7kg、铝矾土13kg、二甲基乙醇胺11kg。

将二甲基乙醇胺与其质量7.5倍的去离子水混合，制得二甲基乙醇胺溶液。将粘土、碳酸锶、氧化亚镍、铝矾土粉碎后混合研磨1.7h、过100目筛，然后加入二甲基乙醇胺溶液，升温至92℃，并在该温度下密封搅拌处理2.3h，搅拌速度为350r/min，制得混合物A。将聚酮树脂粉碎、过100目筛，然后置入混合物A中，升温至137℃，并在该温度下密封搅拌处理1.2h，搅拌速度为180r/min，然后停止加热并超声处理50min，超声功率为1000W，离心分离取沉淀、洗涤烘干即得混合物B；离心转速为14000r/min，离心时间为30min。将混合物B压制成型，在1230℃的温度下煅烧7.5h，冷却即得陶瓷材料。

实施例2

本发明实施例中，一种高硬度的陶瓷材料，包括以下原料：粘土26kg、碳酸锶5kg、氧化亚镍7kg、聚酮树脂15kg、铝矾土21kg、二甲基乙醇胺19kg。