[发明专利]一种氧化铝陶瓷烧结助剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种氧化铝陶瓷烧结助剂的制备方法，包括以下步骤：S1：将硝酸镁、硝酸铝、正硅酸四乙酯、分散剂、单体和交联剂与水混合后，配置成溶液待用；S2：将溶液进行加热，加入引发剂搅拌混合直至凝胶出现，静置；S3：将凝胶烘干后煅烧，得到烧结助剂。本发明采用化学法制备混合均匀的MgO‑Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;‑SiOsubgt;2/subgt;复合粉体，避免传统的把MgO、Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;和SiOsubgt;2/subgt;粉体利用机械球磨混合而造成各粉体不均匀；并以制得的MgO‑Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;‑SiOsubgt;2/subgt;复合粉体为烧结助剂，在常压下烧结制备氧化铝陶瓷材料，有效降低烧结温度、防止陶瓷晶粒长大，既可节约能源也可以提高陶瓷性能。

技术领域

本发明涉及复合粉体技术领域，具体为一种氧化铝陶瓷烧结助剂的制备方法。

背景技术

氧化铝陶瓷材料具有耐腐蚀、耐高温和高硬度等特性，但其熔点很高，因此高温下原子扩散缓慢，导致难以烧结。为了促进氧化铝陶瓷材料的烧结，提高陶瓷材料的致密性及力学性能，采用MgO-Al₂O₃-SiO₂作为烧结助剂可以在低温下形成液相，但前提条件是三种粉体必须按着一定比例均匀混合。目前烧结助剂复合粉体(MgO-Al₂O₃-SiO₂)的制备方法有很多，最普遍的为球磨混料法，但此方法制备出的粉体均匀性不够，而且团聚明显。

此外，目前氧化铝烧结陶瓷的烧结温度通常在1550℃至1600℃，氧化铝陶瓷烧结温度高，不仅造成能耗高，而且导致陶瓷晶粒的长大，使得陶瓷力学低等降低，影响陶瓷工件的性能。

有鉴于此，本发明采用化学法制备混合均匀的MgO-Al₂O₃-SiO₂复合粉体，并以此为烧结助剂，在常压下烧结制备氧化铝陶瓷材料，从而可以有效降低烧结温度、防止陶瓷晶粒长大以解决现有技术难题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种氧化铝陶瓷烧结助剂的制备方法，采用化学法制备混合均匀的MgO-Al₂O₃-SiO₂复合粉体，避免传统的把MgO、Al₂O₃和SiO₂粉体利用机械球磨混合而造成各粉体不均匀；并以制得的MgO-Al₂O₃-SiO₂复合粉体为烧结助剂，在常压下烧结制备氧化铝陶瓷材料，有效降低烧结温度、防止陶瓷晶粒长大，既可节约能源也可以提高陶瓷性能。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种氧化铝陶瓷烧结助剂的制备方法，包括以下步骤：

S1：将硝酸镁、硝酸铝、正硅酸四乙酯、分散剂、单体和交联剂与水混合后，配置成溶液待用；

S2：将溶液进行加热，加入引发剂搅拌混合直至凝胶出现，静置；

S3：将凝胶烘干后煅烧，得到烧结助剂；

其中，上述制备方法的各项材料含量为：硝酸镁为12％、硝酸铝为18％、正硅酸四乙酯为70％；添加单体的含量为硝酸镁、硝酸铝和正硅酸四乙酯总质量的3.0％至15.0％，添加交联剂的含量为硝酸镁、硝酸铝和正硅酸四乙酯总质量的2.0％至6.0％，添加引发剂的含量为硝酸镁、硝酸铝和正硅酸四乙酯总质量的0.9％至2.7％，添加分散剂的含量为硝酸镁、硝酸铝和正硅酸四乙酯总质量的0.1％至0.5％。

优选的，水为去离子水。