本發(fā)明涉及一種陶瓷材料,具體是一種兼顧可塑性和強(qiáng)度的陶瓷材料及其制備方法。
背景技術(shù):
陶瓷材料是用天然或合成化合物經(jīng)過(guò)成形和高溫?zé)Y(jié)制成的一類無(wú)機(jī)非金屬材料。它具有高熔點(diǎn)、高硬度、高耐磨性、耐氧化等優(yōu)點(diǎn)??捎米鹘Y(jié)構(gòu)材料、刀具材料,由于陶瓷還具有某些特殊的性能,又可作為功能材料。
現(xiàn)有陶瓷主要分為普通材料的和特種材料兩種陶瓷材料。普通材料就是指采用天然原料如長(zhǎng)石、粘土和石英等燒結(jié)而成,是典型的硅酸鹽材料,主要組成元素是硅、鋁、氧;普通陶瓷來(lái)源豐富、成本低、工藝成熟。特種材料指的是采用高純度人工合成的原料,利用精密控制工藝成形燒結(jié)制成,一般具有某些特殊性能,以適應(yīng)各種需要。
現(xiàn)有的陶瓷材料大多在可塑性和抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度方面不能兼顧,在一定程度上限制了陶瓷的發(fā)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種兼顧可塑性和強(qiáng)度的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:
一種兼顧可塑性和強(qiáng)度的陶瓷材料,由以下按照重量份的原料制成:二氧化硅30~40份,羥乙基甲基纖維素20~28份,氧化鋁10~15份,氧化鋯5~8份,氧化鈣1~3份,氧化鎂1.5~2份,碳化鈦6~10份,氧化釷7-16份。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:由以下按照重量份的原料制成:二氧化硅32~38份,羥乙基甲基纖維素22~26份,氧化鋁12~14份,氧化鋯6~7份,氧化鈣1.5~2.6份,氧化鎂1.6~1.8份,碳化鈦7~9份,氧化釷8-12份。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:由以下按照重量份的原料制成:二氧化硅35份,羥乙基甲基纖維素25份,氧化鋁13份,氧化鋯6.5份,氧化鈣1.8份,氧化鎂1.7份,碳化鈦8份,氧化釷10份。
所述兼顧可塑性和強(qiáng)度的陶瓷材料的制備方法,步驟如下:
1)取二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈣和氧化鎂,合并后,裝入到攪拌機(jī)中進(jìn)行混合,混合溫度為200~250℃,混合時(shí)間為12~16個(gè)小時(shí),得到第一混合物;
2)將第一混合物和羥乙基甲基纖維素合并后,裝入到攪拌機(jī)中進(jìn)行混合,混合溫度為120~160℃,混合時(shí)間為5~8個(gè)小時(shí),得到第二混合物;
3)取碳化鈦和氧化釷,合并后,裝入到攪拌機(jī)中進(jìn)行混合,混合溫度為220~300℃,混合時(shí)間為6~10個(gè)小時(shí),得到第三混合物;
4)將第一混合物和第三混合物合并后,裝入到攪拌機(jī)中進(jìn)行混合,混合溫度為60~100℃,混合時(shí)間為2~4個(gè)小時(shí),得到粗料;
5)將粗料進(jìn)行燒結(jié),即可得到所述的兼顧可塑性和強(qiáng)度的陶瓷材料。
作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:步驟5)中的燒結(jié)溫度為1000~1200℃。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明的陶瓷材料,采用特殊配方制作而成,在保證了可塑性的同時(shí)具備很高的抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度,拓展了陶瓷材料的應(yīng)用領(lǐng)域。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
實(shí)施例1
一種兼顧可塑性和強(qiáng)度的陶瓷材料,由以下按照重量份的原料制成:二氧化硅30份,羥乙基甲基纖維素20份,氧化鋁10份,氧化鋯5份,氧化鈣1份,氧化鎂1.5份,碳化鈦6份,氧化釷7份。
本實(shí)施例中,所述兼顧可塑性和強(qiáng)度的陶瓷材料的制備方法,步驟如下:
1)取二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈣和氧化鎂,合并后,裝入到攪拌機(jī)中進(jìn)行混合,混合溫度為200℃,混合時(shí)間為12個(gè)小時(shí),得到第一混合物;
2)將第一混合物和羥乙基甲基纖維素合并后,裝入到攪拌機(jī)中進(jìn)行混合,混合溫度為120℃,混合時(shí)間為5個(gè)小時(shí),得到第二混合物;
3)取碳化鈦和氧化釷,合并后,裝入到攪拌機(jī)中進(jìn)行混合,混合溫度為220℃,混合時(shí)間為6個(gè)小時(shí),得到第三混合物;
4)將第一混合物和第三混合物合并后,裝入到攪拌機(jī)中進(jìn)行混合,混合溫度為60℃,混合時(shí)間為2個(gè)小時(shí),得到粗料;
5)將粗料進(jìn)行燒結(jié),即可得到所述的兼顧可塑性和強(qiáng)度的陶瓷材料。
實(shí)施例2
一種兼顧可塑性和強(qiáng)度的陶瓷材料,由以下按照重量份的原料制成:二氧化硅32份,羥乙基甲基纖維素22份,氧化鋁12份,氧化鋯6份,氧化鈣2份,氧化鎂1.7份,碳化鈦7份,氧化釷9份。
本實(shí)施例中,所述兼顧可塑性和強(qiáng)度的陶瓷材料的制備方法,步驟如下:
1)取二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈣和氧化鎂,合并后,裝入到攪拌機(jī)中進(jìn)行混合,混合溫度為220℃,混合時(shí)間為13個(gè)小時(shí),得到第一混合物;
2)將第一混合物和羥乙基甲基纖維素合并后,裝入到攪拌機(jī)中進(jìn)行混合,混合溫度為140℃,混合時(shí)間為7個(gè)小時(shí),得到第二混合物;
3)取碳化鈦和氧化釷,合并后,裝入到攪拌機(jī)中進(jìn)行混合,混合溫度為240℃,混合時(shí)間為8個(gè)小時(shí),得到第三混合物;
4)將第一混合物和第三混合物合并后,裝入到攪拌機(jī)中進(jìn)行混合,混合溫度為80℃,混合時(shí)間為3個(gè)小時(shí),得到粗料;
5)將粗料進(jìn)行燒結(jié),即可得到所述的兼顧可塑性和強(qiáng)度的陶瓷材料。
實(shí)施例3
一種兼顧可塑性和強(qiáng)度的陶瓷材料,由以下按照重量份的原料制成:二氧化硅35份,羥乙基甲基纖維素25份,氧化鋁13份,氧化鋯6.5份,氧化鈣1.8份,氧化鎂1.7份,碳化鈦8份,氧化釷10份。
本實(shí)施例中,所述兼顧可塑性和強(qiáng)度的陶瓷材料的制備方法,步驟如下:
1)取二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈣和氧化鎂,合并后,裝入到攪拌機(jī)中進(jìn)行混合,混合溫度為230℃,混合時(shí)間為14個(gè)小時(shí),得到第一混合物;
2)將第一混合物和羥乙基甲基纖維素合并后,裝入到攪拌機(jī)中進(jìn)行混合,混合溫度為150℃,混合時(shí)間為7個(gè)小時(shí),得到第二混合物;
3)取碳化鈦和氧化釷,合并后,裝入到攪拌機(jī)中進(jìn)行混合,混合溫度為250℃,混合時(shí)間為8個(gè)小時(shí),得到第三混合物;
4)將第一混合物和第三混合物合并后,裝入到攪拌機(jī)中進(jìn)行混合,混合溫度為80℃,混合時(shí)間為3個(gè)小時(shí),得到粗料;
5)將粗料進(jìn)行燒結(jié),即可得到所述的兼顧可塑性和強(qiáng)度的陶瓷材料。
實(shí)施例4
一種兼顧可塑性和強(qiáng)度的陶瓷材料,由以下按照重量份的原料制成:二氧化硅36份,羥乙基甲基纖維素20份,氧化鋁12份,氧化鋯5份,氧化鈣1.61份,氧化鎂1.6份,碳化鈦6份,氧化釷15份。
本實(shí)施例中,所述兼顧可塑性和強(qiáng)度的陶瓷材料的制備方法,步驟如下:
1)取二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈣和氧化鎂,合并后,裝入到攪拌機(jī)中進(jìn)行混合,混合溫度為230℃,混合時(shí)間為15個(gè)小時(shí),得到第一混合物;
2)將第一混合物和羥乙基甲基纖維素合并后,裝入到攪拌機(jī)中進(jìn)行混合,混合溫度為150℃,混合時(shí)間為7個(gè)小時(shí),得到第二混合物;
3)取碳化鈦和氧化釷,合并后,裝入到攪拌機(jī)中進(jìn)行混合,混合溫度為280℃,混合時(shí)間為9個(gè)小時(shí),得到第三混合物;
4)將第一混合物和第三混合物合并后,裝入到攪拌機(jī)中進(jìn)行混合,混合溫度為80℃,混合時(shí)間為3個(gè)小時(shí),得到粗料;
5)將粗料進(jìn)行燒結(jié),即可得到所述的兼顧可塑性和強(qiáng)度的陶瓷材料。
實(shí)施例5
一種兼顧可塑性和強(qiáng)度的陶瓷材料,由以下按照重量份的原料制成:二氧化硅40份,羥乙基甲基纖維素28份,氧化鋁15份,氧化鋯8份,氧化鈣3份,氧化鎂2份,碳化鈦10份,氧化釷16份。
本實(shí)施例中,所述兼顧可塑性和強(qiáng)度的陶瓷材料的制備方法,步驟如下:
1)取二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈣和氧化鎂,合并后,裝入到攪拌機(jī)中進(jìn)行混合,混合溫度為250℃,混合時(shí)間為16個(gè)小時(shí),得到第一混合物;
2)將第一混合物和羥乙基甲基纖維素合并后,裝入到攪拌機(jī)中進(jìn)行混合,混合溫度為160℃,混合時(shí)間為8個(gè)小時(shí),得到第二混合物;
3)取碳化鈦和氧化釷,合并后,裝入到攪拌機(jī)中進(jìn)行混合,混合溫度為300℃,混合時(shí)間為10個(gè)小時(shí),得到第三混合物;
4)將第一混合物和第三混合物合并后,裝入到攪拌機(jī)中進(jìn)行混合,混合溫度為100℃,混合時(shí)間為4個(gè)小時(shí),得到粗料;
5)將粗料進(jìn)行燒結(jié),即可得到所述的兼顧可塑性和強(qiáng)度的陶瓷材料。
本發(fā)明的陶瓷材料,采用特殊配方制作而成,在保證了可塑性的同時(shí)具備很高的抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度,拓展了陶瓷材料的應(yīng)用領(lǐng)域。
上面對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明,但是本發(fā)明并不限于上述實(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),還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。