一種耐酸堿的復(fù)合陶瓷材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于陶瓷材料領(lǐng)域，本發(fā)明公開了一種耐酸堿的復(fù)合陶瓷材料的制備方法，所述的復(fù)合陶瓷材料包括二氧化硅13-22份、鈦酸鋇12-18份、氧化鎂6-11份、二硼化鎂5-12份、氧化鈣3-8份、硅酸鈉2-5份、硼酸鈣3-7份、碳化鎢4-7份。制備方法如下：（1）分別將上述的各陶瓷材料進行球磨；（2）進行機械混合；（3）模具壓制成型，按照30℃/min的升溫速率將陶瓷材料粉末升溫至550℃，在550℃下保溫1h，再按照30℃/min的升溫速率升至溫度為870-940℃，進行高溫?zé)Y(jié)，為耐酸堿的復(fù)合陶瓷材料。
【專利說明】一種耐酸堿的復(fù)合陶瓷材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于陶瓷材料領(lǐng)域，涉及一種復(fù)合陶瓷材料及其制備方法，特別是涉及一 種耐酸堿的復(fù)合陶瓷材料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 結(jié)構(gòu)陶瓷作為結(jié)構(gòu)材料用來制造結(jié)構(gòu)零部件。主要使用其力學(xué)性能。加強度、韌 性、硬度、模量、耐磨性、耐高溫性能（高溫強度、抗熱震性、耐燒蝕性）等。功能陶瓷作為功 能材料用來制造功能器件，主要使用其物理性隊如電磁性能、熱性能、光性能、生物性能等。 例如鐵氧體、鐵電陶瓷主要使用其電磁性能用來制造電磁元件。介電陶瓷用來制造電容器， 壓電陶瓷用來制作位移或壓力傳感器。固體電解質(zhì)陶瓷利用其離子傳身特性可以制作氧探 測器.生物陶瓷用來制造人工骨骼和人工牙齒等。超導(dǎo)材料和光導(dǎo)纖維也屬于功能陶瓷的 范疇。碳化硅等新型陶瓷還可用來制造發(fā)動機的葉片、切削刀具、機械密封件、軸承、火箭噴 嘴、爐子管道等，具有非常廣泛的用途。
[0003]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 要解決的技術(shù)問題：陶瓷材料在作為結(jié)構(gòu)陶瓷材料或其他一些工具陶瓷材料時， 陶瓷材料的抗腐蝕強度對其有較高的要求，通常的陶瓷材料具有一定的耐酸堿的強度，但 是在高強度的酸堿腐蝕下，陶瓷材料也有一定的損傷，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是提高 陶瓷材料的耐酸堿強度。
[0005] 技術(shù)方案：針對上述問題，本發(fā)明公開了一種耐酸堿的復(fù)合陶瓷材料，所述的耐酸 堿的復(fù)合陶瓷材料包括下述重量份的成分： 二氧化硅 13-22份、 鈦酸鋇 12-18份、 氧化鎂 6-11份、 二硼化鎂 5-12份、 氧化鈣 3-8份、 娃酸鈉 2-5份、 硼酸鈣 3-7份、 碳化鎢 4-7份。
[0006] 進一步的，所述的一種耐酸堿的復(fù)合陶瓷材料，包括下述重量份的成分： 二氧化硅 15-19份、 鈦酸鋇 13-16份、 氧化鎂 7-10份、 二硼化鎂 6-9份、 氧化鈣 4-7份、 硅酸鈉 3-4份、 硼酸鈣 4-6份、 碳化鶴 5-6份。
[0007] 更進一步的，所述的一種耐酸堿的復(fù)合陶瓷材料，包括下述重量份的成分： 二氧化硅 17份、 鈦酸鋇 15份、 氧化鎂 9份、 二硼化鎂 8份、 氧化鈣 5份、 硅酸鈉 3份、 硼酸鈣 5份、 碳化鶴 6份。
[0008] -種耐酸堿的復(fù)合陶瓷材料的制備方法，制備方法步驟如下： (1) 按重量二氧化硅13-22份、鈦酸鋇12-18份、氧化鎂6-11份、二硼化鎂5-12份、氧 化鈣3-8份、硅酸鈉2-5份、硼酸鈣3-7份、碳化鎢4-7份，分別將上述的各陶瓷材料進行球 磨，球料比均為25:1-30:1，球磨至上述的各成分材料均為粉末； (2) 粉碎后將步驟（1)的陶瓷材料粉末進行機械混合，混合時間為15min-45min ; (3) 把機械混合均勻的陶瓷材料粉末加熱后用模具壓制成型，按照30°C /min的升溫速 率將陶瓷材料粉末升溫至550°C，在550°C下保溫lh，再按照30°C /min的升溫速率升至溫 度為870-940°C，進行高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)的時間為2-4h，燒結(jié)后自然降溫，為耐酸堿的復(fù)合陶 瓷材料。
[0009] 所述的一種耐酸堿的復(fù)合陶瓷材料的制備方法，球磨時球料比為25:1。
[0010] 所述的一種耐酸堿的復(fù)合陶瓷材料的制備方法，制備方法中取二氧化硅15-19 份、鈦酸鋇13-16份、氧化鎂7-10份、二硼化鎂6-9份、氧化鈣4-7份、硅酸鈉3-4份、硼酸 隹丐4-6份、碳化鶴5-6份。
[0011] 所述的一種耐酸堿的復(fù)合陶瓷材料的制備方法，制備方法中二氧化硅17份、鈦酸 鋇15份、氧化鎂9份、二硼化鎂8份、氧化鈣5份、硅酸鈉3份、硼酸鈣5份、碳化鎢6份。
[0012] 有益效果：常規(guī)的陶瓷材料具有一定的抗腐蝕性能，但是其在高濃度的酸和堿 的存在下腐蝕現(xiàn)象較為嚴(yán)重，本發(fā)明的復(fù)合陶瓷材料中對材料成分的類型和配比進行了篩 選，優(yōu)選出了可耐高強度酸和堿腐蝕的陶瓷材料，其中，加入碳化鎢，顯著的提高了其耐酸 堿的強度。
[0013]

【具體實施方式】
[0014] 實施例1 (1)取二氧化硅13Kg、鈦酸鋇18Kg、氧化鎂6Kg、二硼化鎂5Kg、氧化鈣8Kg、硅酸鈉5Kg、 硼酸鈣7Kg、碳化鎢4Kg，分別將上述的各陶瓷材料進行球磨，球料比均為30:1，球磨至上述 的各成分材料均為粉末；（2)粉碎后將步驟（1)的陶瓷材料粉末進行機械混合，混合時間為 45min ; (3)把機械混合均勻的陶瓷材料粉末加熱后用模具壓制成型，按照30°C /min的升溫 速率將陶瓷材料粉末升溫至550°C，在550°C下保溫lh，再按照30°C /min的升溫速率升至 溫度為870°C，進行高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)的時間為2h，燒結(jié)后自然降溫，為耐酸堿的復(fù)合陶瓷材 料。
[0015] 實施例2 (1)取二氧化硅22Kg、鈦酸鋇12Kg、氧化鎂llKg、二硼化鎂12Kg、氧化鈣3Kg、硅酸鈉 2Kg、硼酸鈣3Kg、碳化鎢7Kg，分別將上述的各陶瓷材料進行球磨，球料比均為25:1，球磨至 上述的各成分材料均為粉末；（2)粉碎后將步驟（1)的陶瓷材料粉末進行機械混合，混合時 間為15min ; (3)把機械混合均勻的陶瓷材料粉末加熱后用模具壓制成型，按照30°C /min 的升溫速率將陶瓷材料粉末升溫至550°C，在550°C下保溫lh，再按照30°C /min的升溫速 率升至溫度為940°C，進行高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)的時間為4h，燒結(jié)后自然降溫，為耐酸堿的復(fù)合 陶瓷材料。
[0016] 實施例3 (1)取二氧化硅15Kg、鈦酸鋇16Kg、氧化鎂10Kg、二硼化鎂6Kg、氧化鈣7Kg、硅酸鈉 4Kg、硼酸鈣4Kg、碳化鎢6Kg，分別將上述的各陶瓷材料進行球磨，球料比均為25:1，球磨至 上述的各成分材料均為粉末；（2)粉碎后將步驟（1)的陶瓷材料粉末進行機械混合，混合時 間為15min ; (3)把機械混合均勻的陶瓷材料粉末加熱后用模具壓制成型，按照30°C /min 的升溫速率將陶瓷材料粉末升溫至550°C，在550°C下保溫lh，再按照30°C /min的升溫速 率升至溫度為940°C，進行高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)的時間為4h，燒結(jié)后自然降溫，為耐酸堿的復(fù)合 陶瓷材料。
[0017] 實施例4 (1)取二氧化硅17Kg、鈦酸鋇15Kg、氧化鎂9Kg、二硼化鎂8Kg、氧化鈣5Kg、硅酸鈉3Kg、 硼酸鈣5Kg、碳化鎢6Kg，分別將上述的各陶瓷材料進行球磨，球料比均為25:1，球磨至上述 的各成分材料均為粉末；（2)粉碎后將步驟（1)的陶瓷材料粉末進行機械混合，混合時間為 30min ; (3)把機械混合均勻的陶瓷材料粉末加熱后用模具壓制成型，按照30°C /min的升溫 速率將陶瓷材料粉末升溫至550°C，在550°C下保溫lh，再按照30°C /min的升溫速率升至 溫度為890°C，進行高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)的時間為4h，燒結(jié)后自然降溫，為耐酸堿的復(fù)合陶瓷材 料。
[0018] 對比例 (1)取二氧化硅13Kg、鈦酸鋇18Kg、氧化鎂6Kg、二硼化鎂5Kg、氧化鈣8Kg、硅酸鈉5Kg、 硼酸鈣7Kg，分別將上述的各陶瓷材料進行球磨，球料比均為30:1，球磨至上述的各成分材 料均為粉末；（2)粉碎后將步驟（1)的陶瓷材料粉末進行機械混合，混合時間為45min ; (3) 把機械混合均勻的陶瓷材料粉末加熱后用模具壓制成型，按照30°C /min的升溫速率將陶 瓷材料粉末升溫至550°C，在550°C下保溫lh，再按照30°C /min的升溫速率升至溫度為 870°C，進行高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)的時間為2h，燒結(jié)后自然降溫，為耐酸堿的復(fù)合陶瓷材料。
[0019] 將實施例1至4、對比例的復(fù)合陶瓷材料分別放在30wt%的硫酸溶液中和40wt%的 氫氧化鈉的溶液中，8h后查看復(fù)合陶瓷材料的情況：

【權(quán)利要求】
1. 一種耐酸堿的復(fù)合陶瓷材料，其特征在于，所述的耐酸堿的復(fù)合陶瓷材料包括下述 重量份的成分： 二氧化硅 13-22份、 鈦酸鋇 12-18份、 氧化鎂 6-11份、 二硼化鎂 5-12份、 氧化鈣 3-8份、 娃酸鈉 2-5份、 硼酸鈣 3-7份、 碳化鎢 4-7份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐酸堿的復(fù)合陶瓷材料，其特征在于，所述的耐酸堿的 復(fù)合陶瓷材料包括下述重量份的成分： 二氧化硅 15-19份、 鈦酸鋇 13-16份、 氧化鎂 7-10份、 二硼化鎂 6-9份、 氧化鈣 4-7份、 硅酸鈉 3-4份、 硼酸鈣 4-6份、 碳化鶴 5-6份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐酸堿的復(fù)合陶瓷材料，其特征在于，所述的耐酸堿的 復(fù)合陶瓷材料包括下述重量份的成分： 二氧化硅 17份、 鈦酸鋇 15份、 氧化鎂 9份、 二硼化鎂 8份、 氧化鈣 5份、 硅酸鈉 3份、 硼酸鈣 5份、 碳化鶴 6份。
4. 一種耐酸堿的復(fù)合陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述的耐酸堿的復(fù)合陶瓷材 料的制備方法步驟如下： (1) 按重量二氧化硅13-22份、鈦酸鋇12-18份、氧化鎂6-11份、二硼化鎂5-12份、氧 化鈣3-8份、硅酸鈉2-5份、硼酸鈣3-7份、碳化鎢4-7份，分別將上述的各陶瓷材料進行球 磨，球料比均為25:1-30:1，球磨至上述的各成分材料均為粉末； (2) 粉碎后將步驟（1)的陶瓷材料粉末進行機械混合，混合時間為15min-45min ; (3) 把機械混合均勻的陶瓷材料粉末加熱后用模具壓制成型，按照30°C /min的升溫速 率將陶瓷材料粉末升溫至550°C，在550°C下保溫lh，再按照30°C /min的升溫速率升至溫 度為870-940°C，進行高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)的時間為2-4h，燒結(jié)后自然降溫，為耐酸堿的復(fù)合陶 瓷材料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種耐酸堿的復(fù)合陶瓷材料的制備方法，其特征在于球磨 時球料比為25:1。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種耐酸堿的復(fù)合陶瓷材料的制備方法，其特征在于制備方 法中取二氧化硅15-19份、鈦酸鋇13-16份、氧化鎂7-10份、二硼化鎂6-9份、氧化鈣4-7 份、硅酸鈉3-4份、硼酸鈣4-6份、碳化鎢5-6份。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種耐酸堿的復(fù)合陶瓷材料的制備方法，其特征在于制備方 法中二氧化硅17份、鈦酸鋇15份、氧化鎂9份、二硼化鎂8份、氧化鈣5份、硅酸鈉3份、硼 酸鈣5份、碳化鎢6份。
【文檔編號】C04B35/622GK104446400SQ201410803668
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月23日
【發(fā)明者】翁宇飛, 李力南, 胡玉青 申請人:蘇州寬溫電子科技有限公司