3、发泡法发泡法是一种通过向氧化铝陶瓷浆料中加入起泡剂,或者通过快速搅拌将气体引入到陶瓷坯体,然后再经过烧结获得多孔氧化铝陶瓷材料的方法。与有机泡沫浸渍法相比,发泡法可以制备出小孔径的闭口气孔,通过控制发泡剂的用量和发泡时间等因素,可以得到所需孔径尺寸的多孔氧化铝陶瓷。常用的发泡剂有碳化钙、氢氧化钙、双氧水等。图2多孔氧化铝陶瓷SEM图发泡法***是:工艺较为简单、成本也很低;缺点是:气体的产生不能精确控制,孔径大小不均匀,气孔密度无法控制。此外,由于热力学不稳定,气泡间易于相互结合形成较大的气泡以降低系统自由能。通常采用加入表面活性剂的方法来降低气-液界面能。4、颗粒堆积工艺颗粒堆积工艺利用小颗粒易于烧结,在高温下产生液相的特点,使氧化铝颗粒连接起来制备多孔陶瓷。在该工艺中,对于孔径尺寸的控制可以通过选择不同粒径的颗粒来实现,所得多孔氧化铝陶瓷中孔径大小与颗粒粒径成正比,氧化铝颗粒粒径越大,形成的孔径就越大;颗粒越均匀,产生的气孔分布越均匀。一般来说,原料颗粒的尺寸应为所需孔径尺寸的三至六倍。但是当需要获得大气孔时,就要选择较大的颗粒,容易造成烧结困难。为了降低烧结温度。粉末的粒度和均匀性对陶瓷的烧结质量和性能有影响。珠海绝缘陶瓷板
本发明涉及陶瓷材料领域,特别是涉及一种氧化铝陶瓷及其制备方法和陶瓷轴承。背景技术:陶瓷轴承广泛应用于各类微型电机散热风扇、仪器仪表、办公设备、智能家居、家用电器、医疗器械等领域。由于陶瓷轴承具有耐磨性好、耐化学腐蚀性好、密度低、热膨胀系数低、弹性模量高等,相对于金属与塑料,在高速轴承、水冷式散热轴承等领域应用具有更高的使用寿命。氧化铝具有高硬度、高耐磨、耐化学腐蚀性能,但氧化铝在施加外力的情况下,很难发生滑移,因而表现出断裂韧性较低的劣势。技术实现要素:基于此,有必要提供一种断裂韧性较高的氧化铝陶瓷的制备方法。此外,还提供一种氧化铝陶瓷和陶瓷轴承。一种氧化铝陶瓷的制备方法,包括如下步骤:将原料混合,得到陶瓷粉体,其中,按质量百分含量计,所述原料包括:35%~99%的氧化铝、%~60%的氧化锆及%~%的烧结助剂,且所述原料的粒径均为纳米级,所述烧结助剂包括氧化镁、氧化钙、氧化钠、氧化铪及氧化钾;将所述陶瓷粉体成型,得到陶瓷坯体;及将所述陶瓷坯体先在1400℃~1500℃下进行常压烧结,然后在1300℃~1350℃、100mpa~200mpa下进行热等静压烧结,得到氧化铝陶瓷。在其中一个实施例中。广东氧化锆陶瓷单价其稳定的化学性质和物理性能,使得产品在长期使用过程中性能不易衰减。
其中较为成熟的是溶胶—凝胶法。由于溶胶高度稳定,因而可将多种金属离子均匀、稳定地分布于胶体中,通过进一步脱水形成均匀的凝胶(无定形体),再经过合适的处理便可获得活性极高的超微粉混合氧化物或均一的固溶体。2通过调整配方设计,加入助烧添加剂来降低烧结温度氧化铝陶瓷的烧结温度主要由其化学组成中氧化铝的含量来决定,氧化铝含量越高,瓷料的烧结温度越高,除此之外,还与瓷料组成系统、各组成配比以及添加物种类有关。因此,在保证瓷体满足产品使用目的和技术要求的前提下,我们可以通过配方设计,选择合理的瓷料系统,加入适当的助烧添加剂,使氧化铝陶瓷的烧结温度尽可能降低。目前配方设计中所加入的各种添加剂,根据其促进氧化铝陶瓷烧结的作用机理不同,可以将它们分为形成新相或固溶体的添加剂和生成液相的添加剂二大类。【与氧化铝形成新相或固溶体的添加剂】这类添加剂是一些与氧化铝晶格常数相接近的氧化物,如TiO2、Cr2O3、fe2O3、MnO2等。这类添加剂促进氧化铝瓷烧结的作用具有一定的规律性:A、能与氧化铝形成有限固溶体的添加剂较形成连续固溶体的添加剂的降温作用更大;B、可变价离子一类添加剂比不变价的添加剂的作用大。
然后对制得的黑色氧化铝陶瓷进行抗热震性测试,即黑色氧化铝陶瓷经25℃常温直接放入1350℃的高温中放置1小时,取出后自然冷却到25℃,重复5次,记录黑色氧化铝陶瓷的开裂比例,该结果是对比例1对应的黑色氧化铝陶瓷一般只能重复3-4次就会发生开裂现象,将实施例1-4对应的黑色氧化铝陶瓷开裂比例与对比例1开裂比例相比,其抗热震性提高程度如表2所示:表2实施例1-4相对对比例1的抗热震性提高比试验组实施例1实施例2实施例3实施例4抗热震性提高比68%65%63%66%由表2数据可知,实施例1-4的黑色氧化铝陶瓷造粒粉制备的黑色氧化铝陶瓷的抗热震性都比对比例1提高了60%以上,这表明现有技术中常采用氧化镁制备的黑色氧化铝陶瓷造粒粉虽然具有较好的粉料性能,但采用该黑色氧化铝陶瓷造粒粉制备的黑色氧化铝陶瓷的抗热震性较差;而本发明中采用氧化钙制备的黑色氧化铝陶瓷造粒粉不具有较好的粉料性能,而且采用该黑色氧化铝陶瓷造粒粉制备的黑色氧化铝陶瓷的抗热震性也较好。氧化锆陶瓷结构件具有优异的绝缘性能,能够有效隔绝电流和热量。
伴随着整个行业的发展呈现以下发展趋势:(1)技术装备水平将快速提高:计算机技术和数字化控制技术的发展促进了**陶瓷材料工业的技术进步和快速发展,诸如自动控制连续烧结窑炉、大功率大容量研磨设备、高性能制粉造粒设备等净压成型设备等**的成套设备有利地推动了行业整体水平的提高,同时在生产效率、产品质量等方面也都明显改善;(2)产品质量水平不断提高:国内微晶氧化铝陶瓷制品从无到有,产业规模从小到大,产品质量从低到较高,经历了一个快速发展的历程;(3)产业规模将迅速扩大:微晶氧化铝陶瓷制品作为其它行业或领域的基础材料,受着其它行业发展水平的影响和限制。从氧化铝陶瓷的应用情况看,应用范围越来越宽,用量越来越大,特别是在防磨工程和建筑陶瓷生产方面的用量增加将更为。在成型过程中,可采用干压成型、等静压成型等方法,以获得不同形状和尺寸的陶瓷制品。嘉兴氧化锆陶瓷定做价格
氧化铝陶瓷的制作工艺不断改进和创新,以满足不同领域的需求。珠海绝缘陶瓷板
此外,通过添加氧化镁、氧化钙、氧化钠、氧化铪及氧化钾为烧结助剂,并对混合成型后的陶瓷坯体先在1400℃~1500℃下进行常压烧结,实现氧化铝陶瓷的均匀致密化和控制氧化铝的晶粒尺寸,然后在1300℃~1350℃、100mpa~200mpa下进行热等静压烧结,以此获得高均一性、高致密、度、高硬度、高耐磨性能的氧化铝陶瓷。(2)上述氧化铝陶瓷的断裂韧性较高,能够作为陶瓷轴承使用,且能够解决轴套与轴芯不配套的问题。(3)上述氧化铝陶瓷的制备方法工艺简单,易于工业化生产。一实施方式的氧化铝陶瓷,由上述实施方式的氧化铝陶瓷的制备方法制备得到。上述氧化铝陶瓷的致密度高、强度高、硬度高且耐磨性能好,能够作为陶瓷轴承。一实施方式的陶瓷轴承,由上述实施方式的氧化铝陶瓷加工处理后得到。以下为具体实施例部分:实施例1本实施例的氧化铝陶瓷的制备过程具体如下:(1)按质量百分含量计,称取如下原料:%al2o3、%zro2和%烧结助剂,其中,烧结助剂为%mgo、%cao、%na2o、%hf2o及%k2o的混合物。然后将上述原料与氧化锆球及酒精按质量比为1∶2∶1混合,并在高能球磨机中进行湿磨48h,再在60℃下干燥24h,然后过300目筛网,得到陶瓷粉体。(2)将陶瓷粉体进行冷等静压成型。珠海绝缘陶瓷板