本發明涉及陶瓷技術領域，尤其涉及一種高耐磨耐高溫陶瓷及其制備方法。
背景技術：
氧化鋁陶瓷是電子陶瓷的主要門類，也是真空開光、真空電容器的主導產品之一。氧化鋁具有較高的導熱率、高熔點、高絕緣、低介電常數、低介質損耗以及良好的封裝工藝，適應性等特點，廣泛用于微波電真空、微電子，也是大功率ic、h2c半導體器件，大功率微波電真空器件，核動力中一直是制備需求高導熱元器件的重要陶瓷材料。目前，關于氧化鋁陶瓷的研究已經很多，如專利cn103342544a公開了一種制備多孔氧化鋁陶瓷的方法，用于制造隔熱陶瓷材料；專利cn103073269a公開了一種氧化鋁陶瓷，它包括96～99.5份三氧化二鋁、0.2～1份氧化鎂、0.1～2份三氧化二釔、12～14份石蠟、0.2～0.7份油酸；專利cn103073271a公開了一種高耐磨耐高溫陶瓷，按重量份數計，它包括90～95份三氧化二鋁、2～5份碳酸鈣、1～3份高嶺土、1.2～2.5份硅微粉、10～15份石蠟及0.2～0.6份油酸。但是，所制備的陶瓷在耐磨、耐高溫等性能方面不夠理想，生產的氧化鋁陶瓷合格率低。因此，有必要多氧化鋁陶瓷作進一步的研究，使其具有理想的耐磨和耐高溫性能。
技術實現要素：
本發明正是為了克服上述不足，提供一種生產工藝簡單的高耐磨耐高溫陶瓷及其制備方法，該陶瓷在耐磨和耐高溫性能方面相比于現有技術有很大的提升，能夠滿足生產的需要。
為達到此發明目的，本發明所采用的技術方案如下：
一方面，本發明提供了一種高耐磨耐高溫陶瓷，它包括如下重量份數的組分：
作為優選方案，本發明提供了一種高耐磨耐高溫陶瓷，包括如下重量份數的組分：
本發明所述的陶瓷，三氧化二鋁的重量份數為50-95份，如60、65、70、75、80或85份，優選為60-80份；碳化鈦的重量份數為20-50份，如25份、30份、35份、40份、45份或48份，優選為30-40份，碳化鈦是典型的過渡金屬碳化物，它的鍵型是由離子鍵、共價鍵和金屬鍵混合在同一晶體結構中，因此碳化鈦具有許多獨特的性能，碳化鈦具有高硬度、高熔點、耐磨損以及導電性等基本特點；氮化鋯的重量份數為10-30份，如15份、18份、20份、25份或28份，優選為20-30份，氮化鋯化學性質不活潑，高熔點、高電阻率、高折射率和低熱膨脹系數的性質，使它成為重要的耐高溫材料、陶瓷絕緣材料和陶瓷遮光劑；氮化硅的重量份數為1.2-2.5份，如1.5份、1.8份、2.0份、2.2份或2.4份，優選為1.2-2份；石蠟的重量份數為10-15份，如12份、13份、14份或14.5份，優選為12-14份；油酸的重量份數為0.2-0.6份，如0.3份、0.4份、0.45份、0.5份或0.55份，優選為0.4-0.6份。
所述高耐磨耐高溫陶瓷材料是指所述陶瓷材料的的耐磨度高達5度，且最高能夠承受1150℃的高溫而性能不變。
進一步地，其還包括氧化鉻，所述的氧化鉻按重量份數計為0.2～2份，如0.5份、0.6份、0.8份、1.0份或1.1份，優選為0.5～1.2份。
所述氮化鋯與氮化硅的質量比為10-15:1，如10.5:1、11:1、12:1、13:1、14:1或14.5:1等。
所述三氧化二鋁與碳化鈦的質量比為2-3:1，如2.1:1、2.2:1、2.3:1、2.4:1、2.5:1、2.6:1、2.7:1或2.9:1等。
另一方面，本發明還提供了所述陶瓷的制備方法，包括如下步驟：
1)將配方量的三氧化二鋁、碳化硅、氮化鋯和氮化硅配料后進行球磨、混料、粉碎；
2)將配方量的石蠟、油酸加熱至110～130℃至熔化，如115℃、118℃、120℃、122℃、125℃或128℃等；
3)將步驟1)中的原料去水后加入步驟2)制得的石蠟和油酸，混合均勻后采用熱壓鑄成型；
4)排蠟、燒成即得成品。
其中，步驟1)所述粉碎后組分的粒度為300～400目，如320目、330目、340目、350目、360目或380目等。
步驟3)所述熱壓鑄成型的操作條件為：壓力為0.5mp，溫度為60～70℃，如62℃、63℃、65℃、67℃或69℃等。
與現有技術相比，本發明的有益效果為：本發明的高耐磨耐高溫陶瓷，采用特殊最佳的原料配方，從而具有高強度、高耐磨、耐高溫等性能。適用于研磨材、切削材等各種機械部件及高溫環境下使用的坩堝、耐火爐管等器件。本發明的制造工藝簡單，易于實現。
具體實施方式
實施例1
一種高耐磨耐高溫陶瓷，按重量份數包括如下組分：
上述高耐磨耐高溫陶瓷的制備方法包括如下步驟：
1、將三氧化二鋁、碳化鈦、氮化鋯、氧化鉻和氮化硅按配方量配料后進行球磨、混料、粉碎至300～400目。
2、將配方量的石蠟、油酸加熱至110～130℃至熔化。
3、將步驟1中的原料去水后向其中加入步驟2中的熔化的石蠟和油酸，混合均勻后采用熱壓鑄在0.5mp、60～70℃條件下成型。
4、排蠟、燒成即得成品。
實施例2
一種高耐磨耐高溫陶瓷，按重量份數包括如下組分：
上述高耐磨耐高溫陶瓷的制備方法包括如下步驟：
1、將三氧化二鋁、碳化鈦、氧化鉻和氮化硅按配方量配料后進行球磨、混料、粉碎至300～400目。
2、將配方量的石蠟、油酸加熱至110～130℃至熔化。
3、將步驟1中的原料去水后向其中加入步驟2中的熔化的石蠟和油酸，混合均勻后采用熱壓鑄在0.5mp、60～70℃條件下成型。
4、排蠟、燒成即得成品。
實施例3
一種高耐磨耐高溫陶瓷，按重量份數包括如下組分：
上述高耐磨耐高溫陶瓷的制備方法包括如下步驟：
1、將三氧化二鋁、碳化鈦、氮化鋯、氧化鉻和氮化硅按配方量配料后進行球磨、混料、粉碎至300～400目。
2、將配方量的石蠟、油酸加熱至110～130℃至熔化。
3、將步驟1中的原料去水后向其中加入步驟2中的熔化的石蠟和油酸，混合均勻后采用熱壓鑄在0.5mp、60～70℃條件下成型。
4、排蠟、燒成即得成品。
實施例4
一種高耐磨耐高溫陶瓷，它包括如下重量份數的組分：
上述高耐磨耐高溫陶瓷的制備方法包括如下步驟：
1、將三氧化二鋁、碳化鈦、氮化鋯和氮化硅按配方量配料后進行球磨、混料、粉碎至300～400目。
2、將配方量的石蠟、油酸加熱至110～130℃至熔化。
3、將步驟1中的原料去水后向其中加入步驟2中的熔化的石蠟和油酸，混合均勻后采用熱壓鑄在0.5mp、60～70℃條件下成型。
4、排蠟、燒成即得成品。
實施例5
除氮化鋯的質量為10kg，氮化硅的質量為1kg，三氧化二鋁的質量為90kg，碳化鈦的質量為45kg外，其余與實施例4相同。
實施例6
除氮化鋯的質量為15kg，氮化硅的質量為1kg，三氧化二鋁的質量為90kg，碳化鈦的質量為30kg外，其余與實施例4相同。
實施例7
除氮化鋯的質量為12kg，氮化硅的質量為1kg，三氧化二鋁的質量為90kg，碳化鈦的質量為40kg外，其余與實施例4相同。
對比例1
除將氮化鋯替換為氧化鋯外，其余與實施例4相同。
對比例2
除將氮化硅提華為硅微粉外，其余與實施例4相同。
對比例3
一種高耐磨耐高溫陶瓷，按重量份數由如下組分制備得到：
其制備方法與實施例4所述的制備方法相同。
對比例4
一種高耐磨耐高溫陶瓷，按重量份數由如下組分制備得到：
其制備方法與實施例4所述的制備方法相同。
耐磨度試驗
將本發明實施例1-7、對比例1-4及cn103073271a中實施例1-4(作為對比例5-8)制得的陶瓷進行耐磨度試驗，測得的耐磨度如表1所示：
表1
從表1可以看出，本發明的陶瓷材料相比于現有技術，其耐磨性顯著提升。
另外，測試表明，本發明的陶瓷最高能承受1150℃的溫度，而保持性能不變，對比例制得的陶瓷最高能承受850℃的溫度，可見本發明的陶瓷材料耐高溫性質顯著。
本發明所述耐磨度及耐高溫性均是由材料領域的一般測試得到，本領域的技術人員可輕易獲知測量方法。
上述實施例不以任何方式限制本發明，凡是采用等同替換或等效變換的方式獲得的技術方案均落在本發明的保護范圍內。
申請人聲明，本發明通過上述實施例來說明本發明的詳細方法，但本發明并不局限于上述詳細方法，即不意味著本發明必須依賴上述詳細方法才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發明的任何改進，對本發明產品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發明的保護范圍和公開范圍之內。