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一種陶瓷晶須的應(yīng)用的制作方法

文檔序號:11276120閱讀:514來源:國知局

本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)陶瓷件制造的技術(shù)領(lǐng)域,尤其是指一種陶瓷晶須的應(yīng)用。



背景技術(shù):

陶瓷晶須具有優(yōu)良的機械性能、耐熱性、耐腐蝕性以及抗高溫氧化性能,與基質(zhì)材料具有良好的相容性,已成為各類高性能復(fù)合材料的主要增強、增韌劑,廣泛用作金屬、塑料、陶瓷的復(fù)合材料。sic晶須增強的復(fù)合材料可開發(fā)應(yīng)用于航空、軍事、礦冶、化工、汽車、運動器材、切削工具、噴咀、耐高溫部件等領(lǐng)域。晶須補強氮化硅陶瓷基復(fù)合材料具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能,除了可作為發(fā)動機的零部件外還可廣泛應(yīng)用于各種耐磨、耐高溫、耐腐蝕、抗沖擊場合,具有廣闊的前景。在切削刀具、石材鋸、紡織割刀、噴砂咀、耐高溫擠壓模、密封環(huán)、裝甲等都有很大的市場需求。發(fā)明名稱為sic晶須增韌碳氮化鈦基金屬陶瓷切削刀片及其制備方法,申請?zhí)枮閏n200710034792.4,以碳氮化鈦[ti(cn)]作為主相,采用sic晶須作為增韌劑,以金屬粘結(jié)相和碳化物硬質(zhì)相作為添加劑,經(jīng)過混合成型后真空燒結(jié)而達到完全致密化。發(fā)明名稱為一種sic晶須增強的陶瓷基復(fù)合板及其制備方法,申請?zhí)朿n201410391803.4,一種sic晶須增強的陶瓷基復(fù)合板及其制備方法,sic晶須增強的陶瓷基復(fù)合板包括無機陶瓷粉末基材,化學(xué)氣相滲透(cvi)-sic晶須,sic晶須鑲嵌于陶瓷基材內(nèi),并與陶瓷基材緊密結(jié)合,無機陶瓷粉末基材體積分數(shù)為60%~80%,化學(xué)氣相滲透(cvi)-sic晶須體積分數(shù)為20%~40%。無機陶瓷粉末基材為碳化硅、氮化硅、氮化硼、碳化硼,陶瓷粉末顆粒尺寸為10~100um。采用凝膠鑄法制備陶瓷預(yù)制體,結(jié)合化學(xué)氣相滲透法(cvi)在預(yù)制體內(nèi)部生長sic晶須,致密化陶瓷預(yù)制體。發(fā)明名稱為一種高強度碳化硅晶須增強陶瓷及其制備方法,申請?zhí)?cn201410674730.x,由下列重量份的原料組成:方解石9-12、氧化鎂4-5、石英7-9、氧化鋯65-70、氮化硅18-25、納米氧化鋅5-7、碳化硅晶須20-30、鋰瓷石4-6、碳酸鈉1-2、聚乙烯吡咯烷酮0.6-0.9、聚丙烯酸1-1.5、聚乙二醇1.2-1.6、抗磨助劑4-5。上述配方都是以其他材料為主要組份,碳化硅晶須作為增強、增韌相,碳化硅晶須占質(zhì)量百分數(shù)小于50%。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供了一種陶瓷晶須的應(yīng)用,使得制造的結(jié)構(gòu)陶瓷件具有更高的材料強度及韌性。

為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所提供的技術(shù)方案為:一種陶瓷晶須的應(yīng)用,具體是陶瓷晶須作為主料即基體材料在制造結(jié)構(gòu)陶瓷件上的應(yīng)用,其中,在制造結(jié)構(gòu)陶瓷件的原材料當中,所述陶瓷晶須的質(zhì)量百分數(shù)需大于50%且小于或等于100%。

所述陶瓷晶須為碳化硅晶須、氮化硅晶須、氧化鋁晶須中的一種或兩種以上的組合。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下優(yōu)點與有益效果:

1、制備的結(jié)構(gòu)陶瓷件的性能更穩(wěn)定,強度可以更高,抗沖擊韌性更好。

2、當陶瓷晶須原材料的質(zhì)量百分數(shù)為100%,增強、增韌達到最大效果。

4、適于制造高性能要求、高質(zhì)量要求的航空、航天發(fā)動機的陶瓷零件。

5、易于保證質(zhì)量,實現(xiàn)批量化生產(chǎn)。

具體實施方式

下面結(jié)合多個具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。

實施例1

本實施例所述的陶瓷晶須的應(yīng)用,具體是陶瓷晶須作為主料即基體材料在制造結(jié)構(gòu)陶瓷件上的應(yīng)用,其中,在制造結(jié)構(gòu)陶瓷件的原材料當中,所述陶瓷晶須的質(zhì)量百分數(shù)需大于50%,當陶瓷晶須的質(zhì)量百分數(shù)為100%,原材料構(gòu)成則全部為陶瓷晶須,若陶瓷晶須的質(zhì)量百分數(shù)大于50%且小于100%,則原材料當中除陶瓷晶須外,其余為陶瓷粉末材料。在實際生產(chǎn)中,所述陶瓷晶須可以是碳化硅晶須、氮化硅晶須、氧化鋁晶須中的一種或兩種以上的組合。

在制造結(jié)構(gòu)陶瓷件時,具體過程是:將原材料混合后,輸送置于模具中,通過施加壓力消除原材料之間的孔隙使原材料盡可能致密化,并燒結(jié)使原材料具有盡可能高的結(jié)合強度,制造獲得陶瓷晶須為基體材料的結(jié)構(gòu)陶瓷件。

下面我們以β型碳化硅陶瓷晶須的質(zhì)量百分數(shù)為60%的情況為例,做進一步說明,具體如下:

采用的β型碳化硅陶瓷晶須的質(zhì)量百分數(shù)為60%,其余為碳化硅陶瓷粉末材料,將β型碳化硅陶瓷晶須和碳化硅陶瓷粉末兩種原材料混合后,定量裝入置于模具中,通過壓力機壓制,盡可能使原材料實現(xiàn)高致密化,獲得壓制坯料,再置于真空燒結(jié)爐中燒結(jié)。由于β型碳化硅陶瓷晶須的質(zhì)量百分數(shù)為60%,為主體材料,制備獲得的材料為β型碳化硅陶瓷晶須基體與碳化硅陶瓷粉末的復(fù)合陶瓷材料,材料強度、材料的沖擊韌性高于以碳化硅陶瓷粉末為主體材料的碳化硅陶瓷粉末基體陶瓷材料。

實施例2

與實施例1不同的是本實施例的β型碳化硅陶瓷晶須的質(zhì)量百分數(shù)為80%。

實施例3

與實施例1不同的是本實施例的β型碳化硅陶瓷晶須的質(zhì)量百分數(shù)為70%。

實施例4

與實施例1不同的是本實施例的β型碳化硅陶瓷晶須的質(zhì)量百分數(shù)為90%。

實施例5

與實施例1不同的是本實施例的β型碳化硅陶瓷晶須的質(zhì)量百分數(shù)為100%。

實施例6

與實施例1不同的是本實施例的陶瓷晶須為氮化硅晶須。

實施例7

與實施例1不同的是本實施例的陶瓷晶須為氧化鋁晶須。

實施例8

與實施例1不同的是本實施例在施加壓力的同時燒結(jié)材料,進行熱壓成型。

實施例9

與實施例1不同的是本實施例采用注射成型的工藝方法,原材料配方中加入了流動成型需要的樹脂粘接劑,燒結(jié)前先去除樹脂粘接劑。

以上所述之實施例子只為本發(fā)明之較佳實施例,并非以此限制本發(fā)明的實施范圍,故凡依本發(fā)明之形狀、原理所作的變化,均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。



技術(shù)特征:

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種陶瓷晶須的應(yīng)用,具體是陶瓷晶須作為主料即基體材料在制造結(jié)構(gòu)陶瓷件上的應(yīng)用,其中,在制造結(jié)構(gòu)陶瓷件的原材料當中,所述陶瓷晶須的質(zhì)量百分數(shù)需大于50%。制備的陶瓷結(jié)構(gòu)件材料的強度可以更高、材料的抗沖擊韌性更好;當陶瓷晶須原材料的質(zhì)量百分數(shù)為100%,增強、增韌達到最大效果;制造方法可靠,陶瓷結(jié)構(gòu)件材料性能更穩(wěn)定;適于制造高性能要求、高質(zhì)量要求的航空、航天發(fā)動機的陶瓷零件;易于保證質(zhì)量,實現(xiàn)批量化生產(chǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員:周照耀
受保護的技術(shù)使用者:華南理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日:2017.06.05
技術(shù)公布日:2017.09.22
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