本發(fā)明涉及一種陶瓷材料，具體是一種耐高溫特種陶瓷及其制備方法。

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。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、英石質(zhì)瓷、鋰質(zhì)瓷、以及磁性瓷、金屬陶瓷等多種類型。但是現(xiàn)有的特種陶瓷的耐熱溫度較低，生產(chǎn)工藝較復(fù)雜，增加了生產(chǎn)成本；而且產(chǎn)品的強(qiáng)度較低，不能滿足使用要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種耐高溫特種陶瓷及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

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

一種耐高溫特種陶瓷，包括以下重量份數(shù)的組分組成：英石20-25份、二硼化鋯18-20份、酚醛樹脂15-20份、焦炭12-15份、紫砂泥10-15份、鈣長(zhǎng)石10-15份、水玻璃5-10份、氧化鈰2-5份、納米級(jí)氧化鉬2-5份、石墨烯2-5份，去離子水適量。

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：英石22份、二硼化鋯19份、酚醛樹脂17份、焦炭13份、紫砂泥12份、鈣長(zhǎng)石12份、水玻璃7份、氧化鈰3份、納米級(jí)氧化鉬4份、石墨烯5份，去離子水適量。

一種耐高溫特種陶瓷的制備方法，具體步驟為：(1)將英石、焦炭、鈣長(zhǎng)石放入煅燒爐中，燒蝕0.5-1h，燒蝕溫度550-600℃；(2)將上步所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)70-80目篩，然后放入球磨機(jī)中，加入石墨烯，1500-2000rpm高速球磨0.5-1h，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅰ；(3)將二硼化鋯、紫砂泥、水玻璃和氧化鈰放入煅燒爐中，燒蝕1.2-1.5h，燒蝕溫度450-500℃；(4)將上步所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)80-90目篩，然后放入球磨機(jī)中，加入酚醛樹脂，1500-2000rpm高速球磨0.5-1h，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅱ；(5)將顆粒物Ⅰ和顆粒物Ⅱ放入球磨機(jī)中，加入納米級(jí)氧化鉬，6000-6500rpm高速球磨10-20min，得復(fù)合超細(xì)粉；(6)采用噴霧法向復(fù)合超細(xì)粉中加入適量去離子水，攪拌10-15min；(7)將上步所得物采用干壓工藝進(jìn)行胚體成型，壓力為320-350MPa；(8)將上步所得物在常壓高溫1500-1800℃預(yù)燒3-4h，然后在2300-2500℃下燒結(jié)7.5-8.5h，即得成品。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述步驟(1)將英石、焦炭、鈣長(zhǎng)石放入煅燒爐中，燒蝕0.6h，燒蝕溫度580℃。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述步驟(2)將上步所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)80目篩，然后放入球磨機(jī)中，加入石墨烯，1600rpm高速球磨0.8h，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅰ。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述步驟(3)將二硼化鋯、紫砂泥、水玻璃和氧化鈰放入煅燒爐中，燒蝕1.3h，燒蝕溫度480℃。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述步驟(4)將上步所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)85目篩，然后放入球磨機(jī)中，加入酚醛樹脂，1700rpm高速球磨0.7h，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅱ。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述步驟(8)將上步所得物在常壓高溫1600℃預(yù)燒3.5h，然后在2400℃下燒結(jié)8h，即得成品。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

該耐高溫特種陶瓷及其制備方法設(shè)計(jì)合理，采用先粉碎原料再球磨獲得超細(xì)粉的工藝，保證了粉體的尺寸；加入酚醛樹脂和納米級(jí)氧化鉬可以大大提高耐熱溫度，使得耐熱溫度超過(guò)4000℃；而具有高溫耐熱時(shí)間長(zhǎng)，抗彎強(qiáng)度好的優(yōu)點(diǎn)，大大增加了陶瓷的品質(zhì)；而且制備工藝簡(jiǎn)單，降低了生產(chǎn)成本，能夠滿足使用需要，經(jīng)濟(jì)效益好。

具體實(shí)施方式

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

實(shí)施例1

稱取英石20份、二硼化鋯18份、酚醛樹脂15份、焦炭12份、紫砂泥10份、鈣長(zhǎng)石10份、水玻璃5份、氧化鈰2份、納米級(jí)氧化鉬2份、石墨烯2份，去離子水適量，備用；將英石、焦炭、鈣長(zhǎng)石放入煅燒爐中，燒蝕0.5h，燒蝕溫度550℃；將上步所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)70目篩，然后放入球磨機(jī)中，加入石墨烯，1500rpm高速球磨0.5h，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅰ；將二硼化鋯、紫砂泥、水玻璃和氧化鈰放入煅燒爐中，燒蝕1.2h，燒蝕溫度450℃；將上步所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)80目篩，然后放入球磨機(jī)中，加入酚醛樹脂，1500rpm高速球磨0.5h，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，加入納米級(jí)氧化鉬，6000rpm高速球磨10min，得復(fù)合超細(xì)粉；采用噴霧法向復(fù)合超細(xì)粉中加入適量去離子水，攪拌10min；將上步所得物采用干壓工藝進(jìn)行胚體成型，壓力為320MPa；將上步所得物在常壓高溫1500℃預(yù)燒3h，然后在2300℃下燒結(jié)7.5h，即得成品。

實(shí)施例2

稱取英石25份、二硼化鋯20份、酚醛樹脂20份、焦炭15份、紫砂泥15份、鈣長(zhǎng)石15份、水玻璃10份、氧化鈰5份、納米級(jí)氧化鉬5份、石墨烯5份，去離子水適量，備用；將英石、焦炭、鈣長(zhǎng)石放入煅燒爐中，燒蝕1h，燒蝕溫度600℃；將上步所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)80目篩，然后放入球磨機(jī)中，加入石墨烯，2000rpm高速球磨1h，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅰ；將二硼化鋯、紫砂泥、水玻璃和氧化鈰放入煅燒爐中，燒蝕1.5h，燒蝕溫度500℃；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，加入酚醛樹脂，2000rpm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，加入納米級(jí)氧化鉬，6500rpm高速球磨20min，得復(fù)合超細(xì)粉；采用噴霧法向復(fù)合超細(xì)粉中加入適量去離子水，攪拌15min；將上步所得物采用干壓工藝進(jìn)行胚體成型，壓力為350MPa；將上步所得物在常壓高溫1800℃預(yù)燒4h，然后在2500℃下燒結(jié)8.5h，即得成品。

實(shí)施例3

稱取英石22份、二硼化鋯19份、酚醛樹脂17份、焦炭13份、紫砂泥12份、鈣長(zhǎng)石12份、水玻璃7份、氧化鈰3份、納米級(jí)氧化鉬4份、石墨烯5份，去離子水適量，備用；將英石、焦炭、鈣長(zhǎng)石放入煅燒爐中，燒蝕0.6h，燒蝕溫度580℃；將上步所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)80目篩，然后放入球磨機(jī)中，加入石墨烯，1600rpm高速球磨0.8h，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅰ；將二硼化鋯、紫砂泥、水玻璃和氧化鈰放入煅燒爐中，燒蝕1.3h，燒蝕溫度480℃；將上步所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)85目篩，然后放入球磨機(jī)中，加入酚醛樹脂，1700rpm高速球磨0.7h，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，加入納米級(jí)氧化鉬，6300rpm高速球磨15min，得復(fù)合超細(xì)粉；采用噴霧法向復(fù)合超細(xì)粉中加入適量去離子水，攪拌13min；將上步所得物采用干壓工藝進(jìn)行胚體成型，壓力為340MPa；將上步所得物在常壓高溫1600℃預(yù)燒3.5h，然后在2400℃下燒結(jié)8h，即得成品。

對(duì)比例1

稱取英石22份、二硼化鋯19份、焦炭13份、紫砂泥12份、鈣長(zhǎng)石12份、水玻璃7份、氧化鈰3份、石墨烯5份，去離子水適量，備用；將英石、焦炭、鈣長(zhǎng)石放入煅燒爐中，燒蝕0.6h，燒蝕溫度580℃；將上步所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)80目篩，然后放入球磨機(jī)中，加入石墨烯，1600rpm高速球磨0.8h，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅰ；將二硼化鋯、紫砂泥、水玻璃和氧化鈰放入煅燒爐中，燒蝕1.3h，燒蝕溫度480℃；將上步所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)85目篩，然后放入球磨機(jī)中，在1700rpm高速球磨0.7h，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，在6300rpm高速球磨15min，得復(fù)合超細(xì)粉；采用噴霧法向復(fù)合超細(xì)粉中加入適量去離子水，攪拌13min；將上步所得物采用干壓工藝進(jìn)行胚體成型，壓力為340MPa；將上步所得物在常壓高溫1600℃預(yù)燒3.5h，然后在2400℃下燒結(jié)8h，即得成品。

對(duì)比例2

稱取英石22份、二硼化鋯19份、焦炭13份、紫砂泥12份、鈣長(zhǎng)石12份、水玻璃7份、氧化鈰3份、納米級(jí)氧化鉬4份、石墨烯5份，去離子水適量，備用；將英石、焦炭、鈣長(zhǎng)石放入煅燒爐中，燒蝕0.6h，燒蝕溫度580℃；將上步所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)80目篩，然后放入球磨機(jī)中，加入石墨烯，1600rpm高速球磨0.8h，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅰ；將二硼化鋯、紫砂泥、水玻璃和氧化鈰放入煅燒爐中，燒蝕1.3h，燒蝕溫度480℃；將上步所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)85目篩，然后放入球磨機(jī)中，在1700rpm高速球磨0.7h，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，加入納米級(jí)氧化鉬，6300rpm高速球磨15min，得復(fù)合超細(xì)粉；采用噴霧法向復(fù)合超細(xì)粉中加入適量去離子水，攪拌13min；將上步所得物采用干壓工藝進(jìn)行胚體成型，壓力為340MPa；將上步所得物在常壓高溫1600℃預(yù)燒3.5h，然后在2400℃下燒結(jié)8h，即得成品。

對(duì)比例3

稱取英石22份、二硼化鋯19份、酚醛樹脂17份、焦炭13份、紫砂泥12份、鈣長(zhǎng)石12份、水玻璃7份、氧化鈰3份、石墨烯5份，去離子水適量，備用；將英石、焦炭、鈣長(zhǎng)石放入煅燒爐中，燒蝕0.6h，燒蝕溫度580℃；將上步所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)80目篩，然后放入球磨機(jī)中，加入石墨烯，1600rpm高速球磨0.8h，烘干，粉碎，得顆粒物Ⅰ；將二硼化鋯、紫砂泥、水玻璃和氧化鈰放入煅燒爐中，燒蝕1.3h，燒蝕溫度480℃；將上步所得物放入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)85目篩，然后放入球磨機(jī)中，加入酚醛樹脂，1700rpm高速球磨0.7h，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，在6300rpm高速球磨15min，得復(fù)合超細(xì)粉；采用噴霧法向復(fù)合超細(xì)粉中加入適量去離子水，攪拌13min；將上步所得物采用干壓工藝進(jìn)行胚體成型，壓力為340MPa；將上步所得物在常壓高溫1600℃預(yù)燒3.5h，然后在2400℃下燒結(jié)8h，即得成品。

對(duì)實(shí)施例1-3和對(duì)比例1-3進(jìn)行性能測(cè)試，性能測(cè)試結(jié)果如下表：

該耐高溫特種陶瓷及其制備方法設(shè)計(jì)合理，采用先粉碎原料再球磨獲得超細(xì)粉的工藝，保證了粉體的尺寸；加入酚醛樹脂和納米級(jí)氧化鉬可以大大提高耐熱溫度，使得耐熱溫度超過(guò)4000℃；而具有高溫耐熱時(shí)間長(zhǎng)，抗彎強(qiáng)度好的優(yōu)點(diǎn)，大大增加了陶瓷的品質(zhì)；而且制備工藝簡(jiǎn)單，降低了生產(chǎn)成本，能夠滿足使用需要，經(jīng)濟(jì)效益好。

上面對(duì)本專利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本專利并不限于上述實(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利宗旨的前提下做出各種變化。