[发明专利]一种静电纺丝纳米纤维增韧氧化铝陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种静电纺丝纳米纤维增韧氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下质量百分比的原料：氧化铝陶瓷粉体90-91％，烧结助剂5％，静电纺丝纳米纤维4-5％；

所述氧化铝陶瓷粉体为α-Al₂O₃粉体，粒径为5-20μm；

所述的烧结助剂为二氧化钛和氧化镁的混合物，混合物中二氧化钛和氧化镁的质量比为1～3:1；

所述的静电纺丝纳米纤维为静电纺丝制备的Al₂O₃、SiO₂、莫来石纳米纤维中的一种；所述的静电纺丝纳米纤维的直径为200-250nm；

其制备方法，包括步骤如下：

(1)将氧化铝陶瓷粉体和烧结助剂混合，以蒸馏水作为球磨介质，进行混料球磨，得到氧化铝浆料；

(2)将静电纺丝纳米纤维加入氧化铝浆料中进行球磨，分散均匀后得到混合浆料；之后进行造粒、压制成型、干燥、烧结，得到静电纺丝纳米纤维增韧氧化铝陶瓷；所述的烧结为分段烧结，首先以3-5℃/min的升温速率升至200-500℃，保温0.5-2h；之后以3-5℃/min的升温速率升温至1300-1500℃，保温2-4h。

2.根据权利要求1所述的静电纺丝纳米纤维增韧氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于，所述烧结助剂按照下述方法制备得到：将二氧化钛与氧化镁按质量比混合，以氧化锆为球磨球，控制球磨机的转速为700～900r/min，球磨时间控制为4-8h，进行干法球磨得到。

3.根据权利要求1所述的静电纺丝纳米纤维增韧氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的蒸馏水的加入体积与氧化铝陶瓷粉体的质量之比为0.5-1mL:1g；所述的球磨的转速为300-500r/min，球磨时间为3-6h。

4.根据权利要求1所述的静电纺丝纳米纤维增韧氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的球磨的转速为100-300r/min，球磨时间为1-3h。

5.根据权利要求1所述的静电纺丝纳米纤维增韧氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的造粒步骤为：向混合浆料中加入聚乙烯醇水溶液作为粉体粘结剂，进行造粒并陈腐得到预成型粉料；所述的聚乙烯醇水溶液的质量浓度10wt％；所述的聚乙烯醇水溶液的加入量为混合浆料质量的10-15％；造粒时喷雾干燥塔的转速为8000-10000r/min，进口温度为180-200℃，出口温度为100-120℃；所述陈腐时间为12-24h。

6.根据权利要求1所述的静电纺丝纳米纤维增韧氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的压制成型时坯体成型压力为20-40MPa，保压时间30-60s。

7.根据权利要求1所述的静电纺丝纳米纤维增韧氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的干燥为在60-80℃下干燥6-12h。