[发明专利]一种陶瓷基体立方氮化硼复合材料制备方法

权利要求书

1.一种陶瓷基体立方氮化硼复合材料制备方法，所述陶瓷含有氧化铝和具有钙钦矿结构的锶的氧化物，锶的氧化物含有Sr_aA_bO_c和Sr_XE_YO_z，其特征在于，A为钽或铌，E为钴、铁和锰中的一种，a值为1.5-2.5，b值为1.5-2.5，c值为6.5-7.5，X值为0.9-1.1，Y值为0.9-1.1，Z值为2.7-3.3；所述陶瓷韧性为6-8MPa.m^1/2，抗摔次数为10-15次；所述陶瓷红绿值为0.06-0.07，蓝黄值为0.032-0.02，陶瓷表面反射光强度L为43-44；

所述陶瓷制备方法包括以下步骤：

将含有基体材料、添加剂、增韧剂、黑色染色剂的陶瓷原料与烧结助剂在有机溶剂中混合均匀，然后加入粘结剂混合均匀，得到混合浆料A；其中，基体材料为氧化铝，添加剂含有碳酸锶，增韧剂为五氧化二担和/或五氧化二铌，黑色染色剂为碳酸钻和碳酸铁的混合物和/或碳酸锰，分散剂为羟丙甲纤维素；所述混合浆料A中，其重量配比为：添加剂为1-4份，增韧剂为0.2-3份，黑色染色剂0.5-5份，烧结助剂0.2-0.5份，粘结剂为0.4-0.6份；

将混合浆料A干燥除去有机溶剂，得到球形粉体B；

将含氢的直链形聚硅氧烷、直链形乙烯基聚硅氧烷、环聚形四甲基四乙烯基聚硅氧烷按照质量比2:1:1混合，制成聚硅氧烷复合物，得到产物C；

将铝源化合物5份、含硅化合物4份、蒸馏水10份，按照3:2:120摩尔比混合，再加入盐酸0.4份，调整其pH值2-3，在60-80摄氏度温度条件下，反应2小时，聚合得到硅铝复合物溶胶溶液，得到产物D；

将产物C、产物D混合后，加入聚硅氧烷固化交联剂1份、立方氮化硼15份、短切玻璃纤维2份和刚玉2份，混合并搅拌，得到溶液E；

将球形粉体B、溶液E混合，搅拌2-4小时后，注入模具凝胶化、固化，脱模得到成型件，固化时间为10-16小时，固化温度为160-220摄氏度；

对成型件进行烧结烧结得到成品。

2.根据权利要求1所述的陶瓷基体立方氮化硼复合材料制备方法，其特征在于，所述烧结过程中，增韧剂、黑色染色剂均能够与添加剂形成钙钛矿结构的锶氧化物；烧结具体方式为：室温经400分钟升至600摄氏度并保温120分钟，600摄氏度经300分钟升至1150摄氏度并保温120分钟，1150 摄氏度经150分钟升至1300摄氏度并保温120分钟，1300摄氏度经50分钟升至1350摄氏度并保温120分钟，然后经150分钟降至900摄氏度，最后自然冷却至室温。

3.根据权利要求1所述的陶瓷基体立方氮化硼复合材料制备方法，其特征在于，所述铝源化合物为铝粉、异丙醇铝、硝酸铝与氯化铝的混合物，含硅化合物为正硅酸乙酯。

4.根据权利要求1所述的陶瓷基体立方氮化硼复合材料制备方法，其特征在于，所述聚硅氧烷固化交联剂为甲基乙烯基硅氧烷配位铂催化剂，立方氮化硼的颗粒度为2-80微米。