[发明专利]一种高韧性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，具体是一种高韧性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。陶瓷的硬度较高，但采用硅藻土制得的陶瓷材料硬度强度较低，特别是塑性和韧性很差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高韧性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：

一种高韧性的陶瓷材料，按照重量份的原料包括：硅藻土22-30份、偏硅酸钙8-16份、三氧化二锑1-5份、二氧化锆3-7份、聚环氧琥珀酸3-7份、三乙烯四胺11-19份。

作为本发明进一步的方案：所述高韧性的陶瓷材料，按照重量份的原料包括：硅藻土24-28份、偏硅酸钙10-14份、三氧化二锑2-4份、二氧化锆4-6份、聚环氧琥珀酸4-6份、三乙烯四胺13-17份。

作为本发明进一步的方案：所述高韧性的陶瓷材料，按照重量份的原料包括：硅藻土26份、偏硅酸钙12份、三氧化二锑3份、二氧化锆5份、聚环氧琥珀酸5份、三乙烯四胺15份。

一种高韧性的陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将三乙烯四胺与其质量8-9倍的去离子水混合，制得三乙烯四胺溶液；

2)将硅藻土、偏硅酸钙、三氧化二锑、二氧化锆粉碎后混合研磨1-1.2h、过100-120目筛，然后加入三乙烯四胺溶液，升温至88-90℃，并在该温度下密封搅拌处理2-2.2h，制得混合物A；

3)将聚环氧琥珀酸与混合物A混合，升温至125-128℃，并在该温度下密封搅拌处理1.9-2h，然后停止加热并超声处理40min，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1260℃的温度下煅烧7h，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240r/min。

作为本发明进一步的方案：步骤3)中，搅拌速度为160r/min。

作为本发明进一步的方案：步骤3)中，超声功率为900W。

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：

本发明采用上述原料及经过上述工艺使各原料间发生协同作用，既能提高硬度，又能提高韧性和表面摩擦(详见实施例表1数据)，成本低，可广泛用于工业生产中。

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，一种高韧性的陶瓷材料，包括以下原料：硅藻土22kg、偏硅酸钙8kg、三氧化二锑1kg、二氧化锆3kg、聚环氧琥珀酸3kg、三乙烯四胺11kg。

将三乙烯四胺与其质量8倍的去离子水混合，制得三乙烯四胺溶液。将硅藻土、偏硅酸钙、三氧化二锑、二氧化锆粉碎后混合研磨1h、过100目筛，然后加入三乙烯四胺溶液，升温至88℃，并在该温度下密封搅拌处理2h，搅拌速度为240r/min，制得混合物A。将聚环氧琥珀酸与混合物A混合，升温至125℃，并在该温度下密封搅拌处理1.9h，搅拌速度为160r/min，然后停止加热并超声处理40min，超声功率为900W，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1260℃的温度下煅烧7h，冷却即得陶瓷材料。

实施例2

本发明实施例中，一种高韧性的陶瓷材料，包括以下原料：硅藻土30kg、偏硅酸钙16kg、三氧化二锑5kg、二氧化锆7kg、聚环氧琥珀酸7kg、三乙烯四胺19kg。