本發(fā)明涉及導(dǎo)電陶瓷及其制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種導(dǎo)電陶瓷和制備該陶瓷的方法。

背景技術(shù)：

陶瓷材料是用天然或合成化合物經(jīng)過成形和高溫?zé)Y(jié)制成的一類無機(jī)非金屬材料。根據(jù)陶瓷材料的用途可以將陶瓷材料分為普通陶瓷材料和特種陶瓷材料。

普通陶瓷材料采用的原料主要為長石、粘土和石英等，是典型的硅酸鹽材料；而特種陶瓷材料主要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。通常陶瓷不導(dǎo)電，例如，在氧化物陶瓷中，院子的外層電子通常收到原子核的吸引力，被束縛在格子的原子周圍不能自由運(yùn)動(dòng)，所以是不導(dǎo)電；而當(dāng)原子外層的電子可以獲得足夠的能量，以克服原子核對他的吸引力就可以稱為自由運(yùn)動(dòng)的自由電子，從而呈現(xiàn)導(dǎo)電的狀態(tài)，這種陶瓷就變成了導(dǎo)電陶瓷。

而現(xiàn)有技術(shù)中的陶瓷要么導(dǎo)電要么不導(dǎo)電，當(dāng)使用導(dǎo)電陶瓷時(shí)，需要再絕緣的位置增加絕緣膜，以進(jìn)行絕緣，而自己攜帶絕緣層的導(dǎo)電陶瓷并不常見，因此提供一種可以攜帶絕緣層的導(dǎo)電陶瓷是一種亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種導(dǎo)電陶瓷和制備該陶瓷的方法，旨在提供一種攜帶絕緣層的導(dǎo)電陶瓷，以提高電阻率的均勻性和高溫抗老化能力等。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例公開了一種導(dǎo)電陶瓷和制備該陶瓷的方法。技術(shù)方案如下：

一種導(dǎo)電陶瓷，包括：上層結(jié)構(gòu)、下層結(jié)構(gòu)，所述上層結(jié)構(gòu)為絕緣層，所述下層結(jié)構(gòu)為導(dǎo)電層，所述上層結(jié)構(gòu)和所述下層結(jié)構(gòu)壓合成型燒結(jié)為一體；

所述上層結(jié)構(gòu)為非導(dǎo)電的陶瓷原料；所述下層結(jié)構(gòu)為基料摻雜導(dǎo)電材料組成；其中，所述導(dǎo)電材料為導(dǎo)電陶瓷粉、金屬材料中的至少一種或者多種導(dǎo)電材料的混合；

所述下層結(jié)構(gòu)中還包括導(dǎo)電劑、導(dǎo)電材料、以及介質(zhì)材料的組成為：

所述導(dǎo)電劑21～30份，陶瓷復(fù)合材料25～60份，介質(zhì)材料10～25份。

可選的，所述導(dǎo)電劑是一種碳硅鈦導(dǎo)電陶瓷。

可選的，所述碳硅鈦導(dǎo)電陶瓷按重量份計(jì)含有鈦3～5份，碳30～45份，硅50～60份。

可選的，所述陶瓷復(fù)合材料為介孔復(fù)合陶瓷，所述陶瓷復(fù)合材料按重量份計(jì)含有二氧化硅30～50份，三氧化二鋁19～25份，氧化鎂10～12份。

可選的，所述陶瓷復(fù)合材料是通過將具有酸性位的石質(zhì)材料按重量份計(jì)30～45份、高定向熱解石墨按重量份計(jì)45～50份、超細(xì)碳化硅粉按重量份計(jì)10～20份球磨混合，得到混合物，然后將混合物在1300攝氏度溫度下燒制而成的。

另外，本發(fā)明還提供了一種導(dǎo)電陶瓷的制備方法，所述方法包括步驟：

將石質(zhì)材料、高定向熱解石墨、超細(xì)碳化硅粉球磨混合，得到混合物，并將所述混合物進(jìn)行模壓制坯和燒結(jié)；

以ti、si、c粉為始料，球磨混合后，以al、ni粉為反應(yīng)助劑，燒制成碳硅鈦晶體；

將所得碳硅鈦晶體經(jīng)超細(xì)雷蒙物化粉碎，得碳硅鈦晶體粉末；

將碳硅鈦晶體粉末加粘接劑混合涂覆于介孔陶瓷材料表面，再高溫?zé)Y(jié)。

可選的，所述將碳硅鈦晶體粉末加粘接劑混合涂覆于介孔陶瓷材料表面，再高溫?zé)Y(jié)，包括：

將碳硅鈦晶體粉末加粘接劑混合涂覆于介孔陶瓷材料表面，在溫度為1400-1450度的高溫下進(jìn)行燒結(jié)。

可選的，在本步驟以ti、si、c粉為初始原料，球磨混合后，以al粉、ni粉為反應(yīng)助劑，燒制成碳硅鈦晶體中，ti、si、c粉是按3∶2∶1.5的摩爾比進(jìn)行球磨混合的，碳硅鈦晶體是在1300℃～1350℃溫度下燒結(jié)制成的。

應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例，由于兩絕緣層和導(dǎo)電層兩層分層布料經(jīng)陶瓷壓機(jī)壓制成陶瓷坯體，可以顯著減少坯體燒結(jié)過程中導(dǎo)電體的氧化、氣體的逸出，從而顯著降低了導(dǎo)電陶瓷表面氣孔率，增加了導(dǎo)電陶瓷的表面致密度和抗折強(qiáng)度，提高了電阻率的均勻性和高溫抗老化能力等。

當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品或方法必不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為導(dǎo)電陶瓷的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是導(dǎo)電陶瓷的制備方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種導(dǎo)電陶瓷和制備該陶瓷的方法，以下分別進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種導(dǎo)電陶瓷的結(jié)構(gòu)示意圖，可以包括：上層結(jié)構(gòu)01、下層結(jié)構(gòu)02，所述上層結(jié)構(gòu)01為絕緣層，所述下層結(jié)構(gòu)02為導(dǎo)電層，所述上層結(jié)構(gòu)01和所述下層結(jié)構(gòu)02壓合成型燒結(jié)為一體；

所述上層結(jié)構(gòu)01為非導(dǎo)電的陶瓷原料；所述下層結(jié)構(gòu)02為基料摻雜導(dǎo)電材料組成；其中，所述導(dǎo)電材料為導(dǎo)電陶瓷粉、金屬材料中的至少一種或者多種導(dǎo)電材料的混合；

所述下層結(jié)構(gòu)02中還包括導(dǎo)電劑、導(dǎo)電材料、以及介質(zhì)材料的組成為：

所述導(dǎo)電劑21～30份，陶瓷復(fù)合材料25～60份，介質(zhì)材料10～25份。

兩絕緣層1和導(dǎo)電層2分層布料，經(jīng)陶瓷壓機(jī)壓制成陶瓷坯體，再經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成為導(dǎo)電陶瓷體；其中絕緣層1的材料為非導(dǎo)電的陶瓷原料，導(dǎo)電層2的材料以絕緣層原料為基料摻雜導(dǎo)電材料而成，添加的導(dǎo)電材料可以是碳類、導(dǎo)電陶瓷粉、金屬材料的一種或上述幾種導(dǎo)電材料的混合。進(jìn)一步的，本發(fā)明實(shí)施例中所述導(dǎo)電劑是一種碳硅鈦導(dǎo)電陶瓷；且所述碳硅鈦導(dǎo)電陶瓷按重量份計(jì)可以含有鈦3～5份，碳30～45份，硅50～60份。

另外，在本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述陶瓷復(fù)合材料為介孔復(fù)合陶瓷，所述陶瓷復(fù)合材料按重量份計(jì)含有二氧化硅30～50份，三氧化二鋁19～25份，氧化鎂10～12份。通過這種組合可以提高陶瓷符合材料的韌性，提高導(dǎo)電陶瓷的壽命。進(jìn)一步的，所述陶瓷復(fù)合材料是通過將具有酸性位的石質(zhì)材料按重量份計(jì)30～45份、高定向熱解石墨按重量份計(jì)45～50份、超細(xì)碳化硅粉按重量份計(jì)10～20份球磨混合，得到混合物，然后將混合物在1300攝氏度溫度下燒制而成的。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種導(dǎo)電陶瓷的制備方法，所述方法包括步驟：

s201，將石質(zhì)材料、高定向熱解石墨、超細(xì)碳化硅粉球磨混合，得到混合物，并將所述混合物進(jìn)行模壓制坯和燒結(jié)；

s202，以ti、si、c粉為始料，球磨混合后，以al、ni粉為反應(yīng)助劑，燒制成碳硅鈦晶體；

s203，將所得碳硅鈦晶體經(jīng)超細(xì)雷蒙物化粉碎，得碳硅鈦晶體粉末；

s204，將碳硅鈦晶體粉末加粘接劑混合涂覆于介孔陶瓷材料表面，再高溫?zé)Y(jié)。

具體的，所述將碳硅鈦晶體粉末加粘接劑混合涂覆于介孔陶瓷材料表面，再高溫?zé)Y(jié)，包括：將碳硅鈦晶體粉末加粘接劑混合涂覆于介孔陶瓷材料表面，在溫度為1400-1450度的高溫下進(jìn)行燒結(jié)。

在本發(fā)明的另一種實(shí)現(xiàn)方式中，在本步驟以ti、si、c粉為初始原料，球磨混合后，以al粉、ni粉為反應(yīng)助劑，燒制成碳硅鈦晶體中，ti、si、c粉是按3∶2∶1.5的摩爾比進(jìn)行球磨混合的，碳硅鈦晶體是在1300℃～1350℃溫度下燒結(jié)制成的。

絕緣料和導(dǎo)電料分別經(jīng)過配料、球磨混合、噴霧造粒等工序而制備，在陶瓷坯體的制作工序中，壓制過的兩絕緣層分別壓制成型，在模具中先放置壓制過的絕緣層，然后布上一未壓制導(dǎo)電料層，最后再放上一壓制過的絕緣層，用較大壓力壓制成型。制備的坯體干燥后，在窯爐中1100℃高溫?zé)Y(jié)。絕緣料和導(dǎo)電料分別經(jīng)過配料、球磨混合、噴霧造粒等工序而制備，在陶瓷坯體的制作工序中，在模具中先布一未壓制絕緣料層和未壓制導(dǎo)電料層，用小壓力壓制成型，再放一壓制過的絕緣層，用較大壓力壓制成型。制備的坯體干燥后，在窯爐中1100℃高溫?zé)Y(jié)。絕緣料和導(dǎo)電料分別經(jīng)過配料、球磨混合、噴霧造粒等工序而制備，在陶瓷坯體的制作工序中，在模具中布一未壓制絕緣料層，然后放上一壓制過的導(dǎo)電層，再布一未壓制絕緣料層，最后用大壓力壓制成型。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用相關(guān)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對于裝置實(shí)施例而言，由于其基本相似于方法實(shí)施例，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法實(shí)施例的部分說明即可。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施方式中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可以存儲于計(jì)算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中，這里所稱得的存儲介質(zhì)，如：rom/ram、磁碟、光盤等。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。