一種熱噴涂用耐沖擊陶瓷及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種耐高溫陶瓷，具體的說(shuō)是一種熱噴涂用耐沖擊陶瓷及其制備方法，屬于熱噴涂技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]航天航空，核工業(yè)，新能源，國(guó)防軍工等領(lǐng)域急需大量的新材料，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。耐熱陶瓷就是其中的一個(gè)重要分支。傳統(tǒng)的耐熱陶瓷一般耐熱溫度低，且燒結(jié)工藝復(fù)雜，成本高。因此迫切需要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，降低成本，讓其使用范圍更廣，實(shí)用性變強(qiáng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提出一種熱噴涂用耐沖擊陶瓷及其制備方法，以改善傳統(tǒng)熱噴涂耐熱陶瓷的性能，提高其耐熱溫度，降低制作成本。
[0004]本發(fā)明解決以上技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案:提供一種熱噴涂用耐沖擊陶瓷，其原料組成按重量份包括:三氧化二鋁28-32份、碳化鈦15-20份、二氧化硅10-16份、四鹽基鉻酸鋅26-30份、磷酸鋯3-5份、氮化硼6-8份、二氧化錳4_6份、碳纖維2_4份、三乙醇胺4_6份、高嶺土 2-4份、硅溶膠1-5份、甲酸鈣7-9份、正硅酸乙酯1-2份、木質(zhì)素磺酸鈉1_2份、石蠟3-5份、稀土復(fù)合粉體1-3份以及去離子水適量；
所述稀土復(fù)合粉體按重量百分比包含以下成分:Pr: 11-13%，Sc: 13-18%，Gd:5_9%，Sm:9-12%，Eu:8-14%，余量為L(zhǎng)a，以上各組分之和為100%。
[0005]本發(fā)明的進(jìn)一步限定技術(shù)方案，前述的熱噴涂用耐沖擊陶瓷，其原料組成按重量份包括:三氧化二鋁28份、碳化鈦15份、二氧化硅10份、四鹽基鉻酸鋅26份、磷酸鋯3份、氮化硼6份、二氧化錳4份、碳纖維2份、三乙醇胺4份、高嶺土 2份、硅溶膠I份、甲酸鈣7份、正硅酸乙酯I份、木質(zhì)素磺酸鈉I份、石蠟3份、稀土復(fù)合粉體I份以及去離子水適量；
所述稀土復(fù)合粉體按重量百分比包含以下成分:Pr:11%, Sc:13%, Gd:5%，Sm:9%，Eu:8%，余量為L(zhǎng)a，以上各組分之和為100%。
[0006]前述的熱噴涂用耐沖擊陶瓷，其原料組成按重量份包括:三氧化二鋁30份、碳化鈦17份、二氧化硅14份、四鹽基鉻酸鋅27份、磷酸鋯4份、氮化硼7份、二氧化錳5份、碳纖維3份、三乙醇胺5份、高嶺土 3份、硅溶膠3份、甲酸鈣8份、正硅酸乙酯2份、木質(zhì)素磺酸鈉I份、石蠟4份、稀土復(fù)合粉體2份以及去離子水適量；
所述稀土復(fù)合粉體按重量百分比包含以下成分:Pr:12%, Sc:16%, Gd:7%，Sm:10%，Eu:11%，余量為L(zhǎng)a，以上各組分之和為100%。
[0007]前述的熱噴涂用耐沖擊陶瓷，其原料組成按重量份包括:三氧化二鋁32份、碳化鈦20份、二氧化硅16份、四鹽基鉻酸鋅30份、磷酸鋯5份、氮化硼8份、二氧化錳6份、碳纖維4份、三乙醇胺6份、高嶺土 4份、硅溶膠5份、甲酸鈣9份、正硅酸乙酯2份、木質(zhì)素磺酸鈉2份、石蠟5份、稀土復(fù)合粉體3份以及去離子水適量； 所述稀土復(fù)合粉體按重量百分比包含以下成分:Pr:13%, Sc:18%, Gd:9%，Sm:12%，Eu:14%，余量為L(zhǎng)a，以上各組分之和為100%。
[0008]一種熱噴涂用耐沖擊陶瓷的制備方法，包括以下步驟:
(1)將三氧化二鋁、碳化鈦、二氧化硅、碳纖維、四鹽基鉻酸鋅、二氧化錳、磷酸鋯以及氮化硼混合，球磨，過(guò)180目篩，加入0.5-0.7倍重量份的三乙醇胺，送入球磨機(jī)中球磨15-25小時(shí)，加入正硅酸乙酯、木質(zhì)素磺酸鈉、高嶺土，繼續(xù)球磨2-3小時(shí)，最后加入過(guò)200目篩的稀土復(fù)合粉攪拌35-50分鐘，得到球磨料；
(2)將第(I)步得到的球磨料粉碎，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，820-850°C下煅燒3_4小時(shí)，取出粉碎，過(guò)300目篩，得到顆粒；
(3)取30-40重量份的乙醇，加入甲酸鈣、硅溶膠以及石蠟，攪拌得到混合物料，將瓷土邊翻騰攪拌邊噴入混合物料，加熱至80-90°C，持續(xù)翻騰攪拌至乙醇完全蒸發(fā)，粉碎，過(guò)200目篩，得到顆粒；
(4)將第(2)步和第(3)步得到的顆粒與其他剩余成分混合，按料:球:水=1:3:1，球磨15-25小時(shí)，分離出物料，在700-800°C下預(yù)燒1.5-2個(gè)小時(shí)，再在1380_1450°C下煅燒4_5個(gè)小時(shí)，即得。
[0009]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的陶瓷質(zhì)地細(xì)膩、堅(jiān)硬，具有極高的硬度和耐磨性，通過(guò)添加碳纖維，增加了陶瓷的韌性和耐磨性，通過(guò)添加磷酸鋯，能夠增加陶瓷的耐熱性和耐磨性；用該陶瓷制作的涂層抗裂性好，壽命長(zhǎng)；通過(guò)在本發(fā)明的組分中增加稀土復(fù)合粉，能夠增加陶瓷的表面光滑性、耐磨性和耐熱性。
【具體實(shí)施方式】
[0010]實(shí)施例1
本實(shí)施例為一種熱噴涂用耐沖擊陶瓷，其原料組成按重量份包括:三氧化二鋁28份、碳化鈦15份、二氧化硅10份、四鹽基鉻酸鋅26份、磷酸鋯3份、氮化硼6份、二氧化錳4份、碳纖維2份、三乙醇胺4份、高嶺土 2份、硅溶膠I份、甲酸鈣7份、正硅酸乙酯I份、木質(zhì)素磺酸鈉I份、石蠟3份、稀土復(fù)合粉體I份以及去離子水適量；
所述稀土復(fù)合粉體按重量百分比包含以下成分:Pr:11%, Sc:13%, Gd:5%，Sm:9%，Eu:8%，余量為L(zhǎng)a，以上各組分之和為100%。
[0011]本實(shí)施例提供一種熱噴涂用耐沖擊陶瓷的制備方法，包括以下步驟:
(1)將三氧化二鋁、碳化鈦、二氧化硅、碳纖維、四鹽基鉻酸鋅、二氧化錳、磷酸鋯以及氮化硼混合，球磨，過(guò)180目篩，加入0.7倍重量份的三乙醇胺，送入球磨機(jī)中球磨25小時(shí)，加入正硅酸乙酯、木質(zhì)素磺酸鈉、高嶺土，繼續(xù)球磨3小時(shí)，最后加入過(guò)200目篩的稀土復(fù)合粉攪拌50分鐘，得到球磨料；
(2)將第(I)步得到的球磨料粉碎，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，850°C下煅燒3小時(shí)，取出粉碎，過(guò)300目篩，得到顆粒；
(3)取40重量份的乙醇，加入甲酸鈣、硅溶膠以及石蠟，攪拌得到混合物料，將瓷土邊翻騰攪拌邊噴入混合物料，加熱至90°C，持續(xù)翻騰攪拌至乙醇完全蒸發(fā)，粉碎，過(guò)200目篩，得到顆粒；
(4)將第(2)步和第(3)步得到的顆粒與其他剩余成分混合，按料:球:水=1:3:1，球磨25小時(shí)，分離出物料，在800°C下預(yù)燒1.5個(gè)小時(shí)，再在13800°C下煅燒5個(gè)小時(shí)，即得。
[0012]實(shí)施例2
本實(shí)施例提供一種熱噴涂用耐沖擊陶瓷，其原料組成按重量份包括:三氧化二鋁30份、碳化鈦17份、二氧化硅14份、四鹽基鉻酸鋅27份、磷酸鋯4份、氮化硼7份、二氧化錳5份、碳纖維3份、三乙醇胺5份、高嶺土 3份、硅溶膠3份、甲酸鈣8份、正硅酸乙酯2份、木質(zhì)素磺酸鈉I份、石蠟4份、稀土復(fù)合粉體2份以及去離子水適量；
所述稀土復(fù)合粉體按重量百分比包含以下成分:Pr:12%, Sc:16%, Gd:7%，Sm:10%，Eu:11%，余量為L(zhǎng)a，以上各組分之和為100%。
[0013]本實(shí)施例提供一種熱噴涂用耐沖擊陶瓷的制備方法，包括以下步驟:
(1)將三氧化二鋁、碳化鈦、二氧化硅、碳纖維、四鹽基鉻酸鋅、二氧化錳、磷酸鋯以及氮化硼混合，球磨，過(guò)180目篩，加入0.5倍重量份的三乙醇胺，送入球磨機(jī)中球磨15