[发明专利]一种注射成型氧化铝基陶瓷件复合物料及其制备方法

说明书

本发明涉及氧化铝材料技术领域，尤其涉及一种注射成型氧化铝基陶瓷件复合物料及其制备方法。所述复合物料由以下原料组成：氧化铝200~250份、硅烷偶联剂10~20份、钛酸脂偶联剂5~10份、钛酸金属8~15份、助烧剂15~28份、增塑剂10~20份、分散剂5~7份、粘结剂10~20份、脱模剂1~3份、有机溶剂18~25份。本发明通过在对氧化铝使用硅烷偶联剂以及钛酸脂偶联剂进行改性，不仅能改善陶瓷件的抗弯强度、断裂韧性、硬度、体积密度等力学性能，还能进一步提高陶瓷件的抗热震性，提高了陶瓷件在复杂温度环境下的整体可靠性。

技术领域

本发明涉及氧化铝材料技术领域，尤其涉及一种注射成型氧化铝基陶瓷件复合物料及其制备方法。

背景技术

氧化铝陶瓷是一种性能优异的高温结构陶瓷，由于具有硬度大，耐磨损、耐化学腐蚀，原料便宜等特点，成为目前应用最为广泛的结构陶瓷之一。但是由于氧化铝陶瓷硬度高，脆性大，难以加工，在精密结构陶瓷成型技术中，传统的干压、热压铸等陶瓷成型工艺中，制备的陶瓷具有尺寸精度低、气孔多，致密度不高，只适合于生产结构简单，精度要求不高，低附加值的陶瓷制品，难以满足高性能氧化铝陶瓷零部件的生产要求。由于陶瓷注射成型具有自动化程度高，可生产形状复杂，成型的产品无需机加工或少加工，制成的产品具有极高的尺寸精度及表面光洁度，在氧化铝陶瓷成型工艺中得到广泛应用。

目前的氧化铝陶瓷注射成型技术，根据粘结剂体系的不同主要分为蜡基体系、水基体系、塑基体系等。其脱脂方式也不尽相同。其中，蜡基体系可单独进行直接热脱脂，也可以溶剂和热脱脂两者相结合的方式进行脱脂。其中，溶剂脱脂和热脱脂两者相结合的方式进行脱脂，具有脱脂效率高，脱脂时间短等优点，但是溶剂脱脂使用的有机溶剂如正庚烷、四氯乙烷等存在有毒、环保等问题。而直接热脱脂具有工艺简单，操作方便环保等优点，缺点是脱脂时间长，效率低，容易引起变形鼓包等缺陷。并且该材料体系成型的陶瓷生坯在排胶过程中易变形、致密度低，不易成型脱模。

基于上述情况，本发明提出了一种注射成型氧化铝基陶瓷件复合物料及其制备方法，可有效解决以上问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种注射成型氧化铝基陶瓷件复合物料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种注射成型氧化铝基陶瓷件复合物料，所述复合物料由以下原料组成：氧化铝200~250份、硅烷偶联剂10~20份、钛酸脂偶联剂5~10份、钛酸金属8~15份、助烧剂15~28份、增塑剂10~20份、分散剂5~7份、粘结剂10~20份、脱模剂1~3份、有机溶剂18~25份。

优选地，所述钛酸脂偶联剂包括三硬脂酸钛酸异丙酯、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯、二异丙氧基二乙酰丙酮钛酸酯、双（二辛氧基焦磷酸酯基）乙撑钛酸酯的其中一种或两种以上的组合。

优选地，所述硅烷偶联剂包括KH550、KH560、KH570、KH590的其中一种或两种以上的组合。

优选地，所述钛酸金属为钛酸锶与钛酸铋的组合。

优选地，所述助烧剂为稀土氧化物，包括氧化钇、氧化钙、氧化铌、氧化铈、氧化钐、氧化镧中的至少一种或两种以上的组合。

优选地，所述增塑剂包括邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、乙二醇、丙三醇的至少一种或两种以上的组合。

优选地，所述分散剂包括硬脂酸、油酸、羧基硬脂酸中的至少一种或两种以上的组合。

优选地，所述粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯中的至少一种或两种以上的组合。

优选地，所述脱模剂包括乙撑双硬脂酰胺、石蜡、棕榈蜡的至少一种或两种以上的组合。

优选地，所述有机溶剂包括甲基乙基酮、无水乙醇、丙酮、异丙醇、乙酸乙酯、正己烷、环己烷的至少一种或两种以上的组合。