本發(fā)明涉及一種陶瓷材料，具體是一種耐腐蝕的金屬陶瓷材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

陶瓷按用途可以分為日用陶瓷、藝術(shù)陶瓷、工業(yè)陶瓷等。其中，工業(yè)陶瓷又分為建筑衛(wèi)生陶瓷、化工陶瓷、電瓷、特種陶瓷等。其中，特種陶瓷制品主要用于各種現(xiàn)代工業(yè)和尖端科學(xué)技術(shù)，例如航天航空、核工業(yè)、新能源、國(guó)防軍工等領(lǐng)域，而且在各領(lǐng)域都急需大量的新材料，特種陶瓷由于具有優(yōu)良的耐熱性能，介電性能，耐磨性能，隔熱性能，壓電性能，透光性能受到各國(guó)的廣泛重視。特種陶瓷材料有高鋁氧質(zhì)瓷、鎂石質(zhì)瓷、鈦鎂石質(zhì)瓷、鋯英石質(zhì)瓷、鋰質(zhì)瓷、以及磁性瓷、金屬陶瓷等多種類(lèi)型。金屬陶瓷是一種復(fù)合材料，由金屬和陶瓷原料制成，兼有金屬和陶瓷的某些優(yōu)點(diǎn)，如前者具有較好的韌性和抗彎性，后者具有較好的耐高溫、高強(qiáng)度和抗氧化性能等。但是現(xiàn)有的金屬陶瓷材料依然存在生產(chǎn)工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成本高、耐腐蝕強(qiáng)度弱的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種耐腐蝕的金屬陶瓷材料及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種耐腐蝕的金屬陶瓷材料，包括以下重量份數(shù)的組分組成：18-25份氧化銅，15-20份二氧化硅，10-20份石墨，10-15份氮化鋅，5-10份鎳，5-10份氧化鉬，5-10份聚四氟乙烯，3-5份三聚磷酸鈉，0.1-1份甲基丙烯酸三丁基錫。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：包括以下重量份數(shù)的組分組成：20份氧化銅，18份二氧化硅，16份石墨，13份氮化鋅，8份鎳，7份氧化鉬，6份聚四氟乙烯，4份三聚磷酸鈉，0.5份甲基丙烯酸三丁基錫。

一種耐腐蝕的金屬陶瓷材料的制備方法，具體步驟為：(1)首先將氧化銅、二氧化硅、石墨、氮化鋅、鎳、氧化鉬分別放入球磨機(jī)中球磨，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為220-250r/min，球磨時(shí)間20-40min；(2)將氧化銅、氮化鋅和氧化鉬混合均勻后投入煅燒爐中，先在200-400℃下加熱30-40min，再在500-650℃下燒蝕40-55min；(3)將上步所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)90-120目篩，然后放入球磨機(jī)中，加入甲基丙烯酸三丁基錫，250-300r/min高速球磨40-50min，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅰ；(4)將鎳、石墨和二氧化硅放入煅燒爐中，先在300-400℃加熱20-40min，再在600-700℃燒蝕35-50min；(5)將上步所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)90-100目篩，然后放入球磨機(jī)中，加入聚四氟乙烯，200-350r/min高速球磨1-1.5h，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅱ；(6)將顆粒物Ⅰ和顆粒物Ⅱ放入球磨機(jī)中，加入三聚磷酸鈉，300-400r/min高速球磨40-55min，得復(fù)合超細(xì)粉；(7)將復(fù)合超細(xì)粉放入高溫?zé)Y(jié)爐內(nèi)，先在高溫1000-1500℃預(yù)燒20-40min，然后在2500-3000℃下燒結(jié)1-2h，之后在4500-4800℃下燒結(jié)1-1.5h，即得成品。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述步驟(2)將氧化銅、氮化鋅和氧化鉬混合均勻后投入煅燒爐中，先在350℃下加熱35min，再在600℃下燒蝕50min。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述步驟(4)將鎳、石墨和二氧化硅放入煅燒爐中，先在320℃加熱30min，再在650℃燒蝕40min。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述步驟(7)將復(fù)合超細(xì)粉放入高溫?zé)Y(jié)爐內(nèi)，先在高溫1300℃預(yù)燒25min，然后在2800℃下燒結(jié)1.5h，之后在4600℃下燒結(jié)1.2h，即得成品。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

該金屬陶瓷材料具有較強(qiáng)的耐腐蝕能力，而且原材料易得，原材料的成本也較低；生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，降低了生產(chǎn)成本；另外，該金屬陶瓷材料還具有生產(chǎn)周期短、耐高溫性能好的優(yōu)點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本專(zhuān)利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。

實(shí)施例1

稱(chēng)取18份氧化銅，15份二氧化硅，10份石墨，10份氮化鋅，5份鎳，5份氧化鉬，5份聚四氟乙烯，3份三聚磷酸鈉，0.1份甲基丙烯酸三丁基錫，備用；首先將氧化銅、二氧化硅、石墨、氮化鋅、鎳、氧化鉬分別放入球磨機(jī)中球磨，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為220r/min，球磨時(shí)間20min；將氧化銅、氮化鋅和氧化鉬混合均勻后投入煅燒爐中，先在200℃下加熱30min，再在500℃下燒蝕40min；將上步所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)90目篩，然后放入球磨機(jī)中，加入甲基丙烯酸三丁基錫，250r/min高速球磨40min，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅰ；將鎳、石墨和二氧化硅放入煅燒爐中，先在300℃加熱20min，再在600℃燒蝕35min；將上步所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)90目篩，然后放入球磨機(jī)中，加入聚四氟乙烯，200r/min高速球磨1h，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅱ；將顆粒物Ⅰ和顆粒物Ⅱ放入球磨機(jī)中，加入三聚磷酸鈉，300r/min高速球磨40min，得復(fù)合超細(xì)粉；將復(fù)合超細(xì)粉放入高溫?zé)Y(jié)爐內(nèi)，先在高溫1000℃預(yù)燒20min，然后在2500℃下燒結(jié)1h，之后在4500℃下燒結(jié)1h，即得成品。

實(shí)施例2

稱(chēng)取25份氧化銅，20份二氧化硅，20份石墨，15份氮化鋅，10份鎳，10份氧化鉬，10份聚四氟乙烯，5份三聚磷酸鈉，1份甲基丙烯酸三丁基錫，備用；首先將氧化銅、二氧化硅、石墨、氮化鋅、鎳、氧化鉬分別放入球磨機(jī)中球磨，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為250r/min，球磨時(shí)間40min；將氧化銅、氮化鋅和氧化鉬混合均勻后投入煅燒爐中，先在400℃下加熱40min，再在650℃下燒蝕55min；將上步所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)120目篩，然后放入球磨機(jī)中，加入甲基丙烯酸三丁基錫，300r/min高速球磨50min，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅰ；將鎳、石墨和二氧化硅放入煅燒爐中，先在400℃加熱40min，再在700℃燒蝕50min；將上步所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)100目篩，然后放入球磨機(jī)中，加入聚四氟乙烯，350r/min高速球磨1.5h，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅱ；將顆粒物Ⅰ和顆粒物Ⅱ放入球磨機(jī)中，加入三聚磷酸鈉，400r/min高速球磨55min，得復(fù)合超細(xì)粉；將復(fù)合超細(xì)粉放入高溫?zé)Y(jié)爐內(nèi)，先在高溫1500℃預(yù)燒40min，然后在3000℃下燒結(jié)2h，之后在4800℃下燒結(jié)1.5h，即得成品。

實(shí)施例3

稱(chēng)取20份氧化銅，18份二氧化硅，16份石墨，13份氮化鋅，8份鎳，7份氧化鉬，6份聚四氟乙烯，4份三聚磷酸鈉，0.5份甲基丙烯酸三丁基錫，備用；首先將氧化銅、二氧化硅、石墨、氮化鋅、鎳、氧化鉬分別放入球磨機(jī)中球磨，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為230r/min，球磨時(shí)間30min；將氧化銅、氮化鋅和氧化鉬混合均勻后投入煅燒爐中，先在350℃下加熱35min，再在600℃下燒蝕50min；將上步所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)100目篩，然后放入球磨機(jī)中，加入甲基丙烯酸三丁基錫，280r/min高速球磨45min，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅰ；將鎳、石墨和二氧化硅放入煅燒爐中，先在320℃加熱30min，再在650℃燒蝕40min；將上步所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)90目篩，然后放入球磨機(jī)中，加入聚四氟乙烯，300r/min高速球磨1.4h，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅱ；將顆粒物Ⅰ和顆粒物Ⅱ放入球磨機(jī)中，加入三聚磷酸鈉，350r/min高速球磨45min，得復(fù)合超細(xì)粉；將復(fù)合超細(xì)粉放入高溫?zé)Y(jié)爐內(nèi)，先在高溫1300℃預(yù)燒25min，然后在2800℃下燒結(jié)1.5h，之后在4600℃下燒結(jié)1.2h，即得成品。

對(duì)比例1

稱(chēng)取20份氧化銅，18份二氧化硅，16份石墨，13份氮化鋅，8份鎳，7份氧化鉬，6份聚四氟乙烯，備用；首先將氧化銅、二氧化硅、石墨、氮化鋅、鎳、氧化鉬分別放入球磨機(jī)中球磨，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為230r/min，球磨時(shí)間30min；將氧化銅、氮化鋅和氧化鉬混合均勻后投入煅燒爐中，先在350℃下加熱35min，再在600℃下燒蝕50min；將上步所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)100目篩，然后放入球磨機(jī)中，280r/min高速球磨45min，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅰ；將鎳、石墨和二氧化硅放入煅燒爐中，先在320℃加熱30min，再在650℃燒蝕40min；將上步所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)90目篩，然后放入球磨機(jī)中，加入聚四氟乙烯，300r/min高速球磨1.4h，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅱ；將顆粒物Ⅰ和顆粒物Ⅱ放入球磨機(jī)中，350r/min高速球磨45min，得復(fù)合超細(xì)粉；將復(fù)合超細(xì)粉放入高溫?zé)Y(jié)爐內(nèi)，先在高溫1300℃預(yù)燒25min，然后在2800℃下燒結(jié)1.5h，之后在4600℃下燒結(jié)1.2h，即得成品。

對(duì)比例2

稱(chēng)取20份氧化銅，18份二氧化硅，16份石墨，13份氮化鋅，8份鎳，7份氧化鉬，6份聚四氟乙烯，0.5份甲基丙烯酸三丁基錫，備用；首先將氧化銅、二氧化硅、石墨、氮化鋅、鎳、氧化鉬分別放入球磨機(jī)中球磨，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為230r/min，球磨時(shí)間30min；將氧化銅、氮化鋅和氧化鉬混合均勻后投入煅燒爐中，先在350℃下加熱35min，再在600℃下燒蝕50min；將上步所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)100目篩，然后放入球磨機(jī)中，加入甲基丙烯酸三丁基錫，280r/min高速球磨45min，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅰ；將鎳、石墨和二氧化硅放入煅燒爐中，先在320℃加熱30min，再在650℃燒蝕40min；將上步所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)90目篩，然后放入球磨機(jī)中，加入聚四氟乙烯，300r/min高速球磨1.4h，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅱ；將顆粒物Ⅰ和顆粒物Ⅱ放入球磨機(jī)中，350r/min高速球磨45min，得復(fù)合超細(xì)粉；將復(fù)合超細(xì)粉放入高溫?zé)Y(jié)爐內(nèi)，先在高溫1300℃預(yù)燒25min，然后在2800℃下燒結(jié)1.5h，之后在4600℃下燒結(jié)1.2h，即得成品。

對(duì)比例3

稱(chēng)取20份氧化銅，18份二氧化硅，16份石墨，13份氮化鋅，8份鎳，7份氧化鉬，6份聚四氟乙烯，4份三聚磷酸鈉，備用；首先將氧化銅、二氧化硅、石墨、氮化鋅、鎳、氧化鉬分別放入球磨機(jī)中球磨，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為230r/min，球磨時(shí)間30min；將氧化銅、氮化鋅和氧化鉬混合均勻后投入煅燒爐中，先在350℃下加熱35min，再在600℃下燒蝕50min；將上步所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)100目篩，然后放入球磨機(jī)中，280r/min高速球磨45min，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅰ；將鎳、石墨和二氧化硅放入煅燒爐中，先在320℃加熱30min，再在650℃燒蝕40min；將上步所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)90目篩，然后放入球磨機(jī)中，加入聚四氟乙烯，300r/min高速球磨1.4h，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅱ；將顆粒物Ⅰ和顆粒物Ⅱ放入球磨機(jī)中，加入三聚磷酸鈉，350r/min高速球磨45min，得復(fù)合超細(xì)粉；將復(fù)合超細(xì)粉放入高溫?zé)Y(jié)爐內(nèi)，先在高溫1300℃預(yù)燒25min，然后在2800℃下燒結(jié)1.5h，之后在4600℃下燒結(jié)1.2h，即得成品。

測(cè)試實(shí)施例1-3和對(duì)比例1-3的金屬陶瓷材料的耐腐蝕性能，將實(shí)施例1-3和對(duì)比例1-3的金屬陶瓷材料分別放在5wt％的硫酸溶液中和20wt％的氫氧化鈉的溶液中，放置15h，觀察15h后金屬陶瓷材料的變化。其中，對(duì)比例1中未添加三聚磷酸鈉和甲基丙烯酸三丁基錫，對(duì)比例2中未添加三聚磷酸鈉，對(duì)比例3中未添加甲基丙烯酸三丁基錫。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

實(shí)施例1-2的金屬陶瓷材料在酸液和堿液中放置了15h后，無(wú)斑點(diǎn)、腐蝕坑情況，略有色澤變暗。

實(shí)施例3的金屬陶瓷材料在酸液和堿液中放置了15h后，無(wú)斑點(diǎn)、腐蝕坑情況，色澤幾乎無(wú)變化。

對(duì)比例1的金屬陶瓷材料在酸液和堿液中放置了15h后，有明顯的斑點(diǎn)、腐蝕坑、脫落情況，而且色澤明顯變暗。

對(duì)比例2的金屬陶瓷材料在酸液和堿液中放置了15h后，有明顯的斑點(diǎn)、腐蝕坑情況，而且色澤明顯變暗。

對(duì)比例3的金屬陶瓷材料在酸液和堿液中放置了15h后，有明顯的斑點(diǎn)、腐蝕坑、脫落情況，而且色澤明顯變暗。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：可以看出，通過(guò)添加三聚磷酸鈉和甲基丙烯酸三丁基錫可以有效提高金屬陶瓷材料的耐腐蝕能力。

該金屬陶瓷材料具有較強(qiáng)的耐腐蝕能力，而且原材料易得，原材料的成本也較低；生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，降低了生產(chǎn)成本；另外，該金屬陶瓷材料還具有生產(chǎn)周期短、耐高溫性能好的優(yōu)點(diǎn)。

上面對(duì)本專(zhuān)利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本專(zhuān)利并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專(zhuān)利宗旨的前提下做出各種變化。