一種高致密度復合陶瓷的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種高致密度復合陶瓷，屬于陶瓷制備領域。一種高致密度復合陶瓷，所述陶瓷的相對密度為98.5%~99.3%、斷裂韌性為7.2MPa·m1/2~8.7MPa·m1/2、維氏硬度為20.0GPa~21.6GPa，熱導率為126~144W/（m·K）。該復合陶瓷強度高、熱導率高、致密性好、耐磨行優異、自潤滑性能好的優點，尤其適用于制作陶瓷球軸承的滾動體。
【專利說明】一種高致密度復合陶瓷
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高致密度復合陶瓷，屬于陶瓷制備領域。
【背景技術】
[0002]立方氮化硼陶瓷均有良好的耐熱性、熱穩定性、導熱性，是理想的散熱材料和高溫絕緣材料。氮化硼的化學穩定性好，能抵抗大部分熔融金屬的浸蝕。它也有很好的自潤滑性。然而其硬度較其他高強度陶瓷低，適用于制作高溫軸承。然而立方氮化硼陶瓷的燒結條件極其苛刻，為了降低其燒結溫度和條件，需要在燒結過程中加入其他燒結助劑。
[0003]氮化硅陶瓷具有極高的強度很高且極耐高溫，其強度在1200°C的高溫不下降，受熱后不會熔成融體，同時，其耐化學腐蝕性能優異，能耐幾乎所有的無機酸和30%以下的燒堿溶液，也能耐很多有機酸的腐蝕。氮化硅陶瓷的燒結工藝一般為三種:熱等靜壓(HIP)、熱壓(HP)和氣氛壓力燒結。氣氛燒結的壓力為5~10MPa，熱壓燒結的壓力為70Mpa左右，熱等靜壓的燒結的壓力為150MPa~200MPa。
[0004]為了增強氮化硅陶瓷的導熱性及自潤滑性，需要提供一種多相復合陶瓷材料，并降低燒結壓力，實現無壓燒結。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種高致密度復合陶瓷，該復合陶瓷強度高、熱導率高、致密性好、耐磨行優異、自潤滑性能好的優點，尤其適用于制作陶瓷球軸承的滾動體。
[0006]一種高致密度復合陶瓷，所述陶瓷的相對密度為98.5%~99.3%、斷裂韌性為7.2MPa.m1/2~8.7MPa.m1/2、維氏硬度為 20.0GPa~21.6GPa，熱導率為 126~144W/ Cm.K)。
[0007]本發明所述高致密度復合陶瓷優選所述陶瓷的相對密度為98.8%~99.0%、斷裂韌性為 7.6MPa.πι1/2~8.0MPa.ι?1/2、維氏硬度為 20.0GPa~20.7GPa，熱導率為 135~144W/(m.K)。
[0008]本發明所述高致密度復合陶瓷優選所述陶瓷的相對密度為99.0%、斷裂韌性為
7.6MPa.m1/2、維氏硬度為 20.7GPa，熱導率為 144W/ Cm.K)。
[0009]本發明所述高致密度復合陶瓷優選所述陶瓷按下述方法制備:
[0010]①混料:將經干燥后的陶瓷原料按比例混合均勻，過80-200目篩；
[0011]②球磨:常溫下，將經混料的粉料置于球磨機中，于30(T360r/min的速度球磨2h~6h ；
[0012]③燒結:氮氣氣氛中，將粉料置于模具中，在燒結爐中以1(T20°C /min的速度升溫至1500°C~1750°C，保溫2tT6h，停止加熱后隨爐冷卻至室溫，其中氮氣流速為I~5L/min。
[0013]其中，陶瓷原料，按質量百分比，由下述組分組成:
[0014]
【權利要求】
1.一種高致密度復合陶瓷，其特征在于:所述陶瓷的相對密度為98.5%~99.3%、斷裂韌性為 7.2MPa.πι1/2~8.7MPa.ι?1/2、維氏硬度為 20.0GPa~21.6GPa，熱導率為 126~144W/(m.K)。
2.根據權利要求1所述的陶瓷，其特征在于:所述陶瓷的相對密度為98.8%~99.0%、斷裂韌性為7.6MPa.m1/2~8.0MPa.m1/2、維氏硬度為20.0GPa~20.7GPa,熱導率為135~144W/Cm.K)。
3.根據權利要求1所述的陶瓷，其特征在于:所述陶瓷的相對密度為99.0%、斷裂韌性為 7.6MPa.m1/2、維氏硬度為 20.7GPa，熱導率為 144W/ Cm.K)。
4.根據權利要求1所述的陶瓷，其特征在于:所述陶瓷按下述方法制備: ①混料:將經干燥后的陶瓷原料按比例混合均勻，過80-200目篩； ②球磨:常溫下，將經混料的粉料置于球磨機中，于30(T360r/min的速度球磨2tT6h； ③燒結:氮氣氣氛中，將粉料置于模具中，在燒結爐中以1(T20°C/min的速度升溫至15000C~1750°C，保溫2h~6h，停止加熱后隨爐冷卻至室溫，其中氮氣流速為I~5L/min。 其中，陶瓷原料，按質量百分比，由下述組分組成:
5.根據權利要求4所述的陶瓷，其特征在于:所述陶瓷原料，按質量百分比，由下述組分組成:
【文檔編號】C04B35/584GK103848629SQ201210496258
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年11月28日 優先權日:2012年11月28日
【發明者】李東炬 申請人:大連大友高技術陶瓷有限公司