[发明专利]一种陶瓷室温烧结方法

权利要求书

1.一种陶瓷室温烧结方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1， 混合原材料，并将混合材料压制为成型生坯；

步骤2， 将成型生坯加热去除粘合剂，进行干燥并持续加热得到陶瓷生坯；

步骤3， 在陶瓷生坯两端涂上银浆以降低与电路的接触电阻，并烘烤固化银浆，得到固化陶瓷胚体；

步骤4， 将固化陶瓷胚体置于真空室中，以铜线连接高压交流电源准备闪烧；

步骤5， 在闪烧过程中，于固化陶瓷胚体和真空室底部中间放置一块刚玉板进行绝缘，并将高压电阻器与样品和电源串联；

步骤6， 通过调整烧制气压值、电压及电流，调整陶瓷材料室温闪烧的局部电介质击穿；

步骤7，所述通过计算烧制气压值变量与闪烧电压量的函数关系，调整步骤6中闪烧时的气压，以实现对陶瓷材料室温闪烧的局部电介质击穿的调整，实现氧化锆陶瓷的室温闪烧；

其中，在步骤2中，将成型生坯加热去除粘合剂，进行干燥并持续加热得到陶瓷生坯的方法为：将步骤1生成的成型生坯放入马弗炉中，以2摄氏度/min的升温速率升高温度至400摄氏度保温2小时后停止加热进行预烧排胶，待其干燥后，以10摄氏度/min的升温速率至900摄氏度持续4小时以增强生坯强度，得到陶瓷生坯；

其中，在步骤7中，所述通过计算烧制气压值变量与闪烧电压量的函数关系，调整步骤6中闪烧时的气压，以实现对陶瓷材料室温闪烧的局部电介质击穿的调整，实现氧化锆陶瓷的室温闪烧，具体方法为：

步骤7.1，设固化陶瓷胚体进入真空室的累计时间秒数为变量i，设室内气压变量为t、电压变量为v，用气压计获取室内的对应 i 时刻的气压值t_i，获取闪烧炉内的对应 i时刻的电压值v_i , i为0到n的正整数，n∈(0,∞)，每秒作为一次；

步骤7.2，将每一次采集记录到的t_i，并应采集到的各次v_i ，分别求取所有t_i的平均值和所有v_i 的平均值 ；

步骤7.3，计算各i时刻t_i和t`的实时偏离t<sub>i</sub>`，以自然数e为底数，则各时刻i的气压偏离度为 ；

并计算各i时刻v_i和v`的实时偏离v<sub>i`</sub>，以自然数e为底数，则各时刻i的电压偏离度为；

由t_i`和v<sub>i</sub>`计算各 i时刻气压偏离度与电压偏离度的数量积a_i`，表示各时刻 i的气压与电压的共同偏离度为

为衡量电压总体的方差偏离，计算电压值的总体偏离度 ；

步骤7.4，计算所有时刻 i的气压与电压的共同偏离度并除以气压值的总体偏离度λ，得到闪烧炉内气压与电压的相关度，

气压分布平均值对应气压变量的加权数学期望值的偏差为 ，

设控制烧制函数为T(v_i )，设首先首次记录发生闪烧现象时刻的电压值为最优电压v_expected，或取最优电压v_expected范围为40-80kV，该函数根据实时烧制需要的最优电压v_expected计算得出此时闪烧炉内应调控达到的预期气压值为t_expected，

则得 , ，

气压变量与电压变量符合函数关系，即通过对函数T(v_i )输入所需电压值计算出此时对应的调控预期气压值t_expected；

步骤7.5，通过气压计监控实时气压t_i，当t_it_expected时，打开设置于真空室上的真空抽气泵，直至气压降至预期气压值即t_i≤t_expected时关闭真空抽气泵，以此控制烧制过程实现氧化锆陶瓷的室温闪烧。

2.据权利要求1所述的一种陶瓷室温烧结方法，其特征在于，在步骤4中，将固化陶瓷胚体置于真空室中，以铜线连接高压交流电源准备闪烧的方法为：将步骤3所得固化陶瓷胚体置于真空室中，以半径为0.5mm的铜线将其连接到高压交流试验电源上，采用两根新铜线准备进行闪烧实验。