本發(fā)明屬于陶瓷材料領(lǐng)域,特別涉及一種耐沖擊陶瓷材料及其制備方法。
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。
陶瓷材料暗器性能又可分為高溫陶瓷、超硬質(zhì)陶瓷、高韌陶瓷、半導(dǎo)體陶瓷。電解質(zhì)陶瓷、磁性陶瓷、導(dǎo)電性陶瓷等。隨著成分、結(jié)構(gòu)和工藝的不斷改進,新型陶瓷層出不窮。因此制備得到的陶瓷材料也相應(yīng)的具有特殊的力學(xué)、光、聲、電、磁、熱等性能,具有高熔點、高硬度、高耐磨性、耐氧化等優(yōu)點。
氮化硅高強度陶瓷以強度高著稱,可用于制造燃?xì)廨啓C的燃燒器、葉片、渦輪等。氨化硅陶瓷可代替金屬制造發(fā)動機的耐熱部件,能大幅度提高工件溫度,從而提高熱效率,降低燃料消耗,節(jié)約能源,減少發(fā)動機的體積和重量,而且又代替了如鎳、鉻、鈉等重要金屬材料。
因此利用陶瓷的光學(xué)性能制造固體激光材料、光導(dǎo)纖維、光儲存材料,以及陶瓷還用作壓電材料、磁性材料、基底材料等。都證實了陶瓷材料有著廣闊的應(yīng)用前景。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述的需求,本發(fā)明特別提供了一種耐沖擊陶瓷材料及其制備方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種耐沖擊陶瓷材料,由包含以下重量份的組分制成:
碳化硅 88-93份,
二硼化鈦纖維 5-12份,
三氧化二銻 5-7份,
二苯基甲烷二異氰酸酯 4-5份,
聚乙烯醇 2-3份,
碳酸鋇 2-3份,
三氧化鎢 2-3份,
氧化銅 0.5-1.5份,
酒石酸 0.5-1份,
雙(3,5-三級丁基-4-羥基苯基)硫醚 0.05-0.9份。
所述二硼化鈦纖維的直徑為 20-35納米。
所述聚乙烯醇的平均分子量為 7500-8000。
所述組分還包括色粉 0-0.5重量份。
一種耐沖擊陶瓷材料的制備方法,該方法包括以下步驟:
(1)稱取碳化硅88-93重量份、二硼化鈦纖維5-12重量份、二苯基甲烷二異氰酸酯4-5重量份、聚乙烯醇2-3重量份、酒石酸0.5-1重量份和雙(3,5-三級丁基-4-羥基苯基)硫醚0.05-0.9重量份,加入推進式攪拌機中,混合均勻;
(2)稱取三氧化二銻5-7重量份、碳酸鋇2-3重量份、三氧化鎢2-3重量份、氧化銅0.5-1.5重量份和色粉0-0.5重量份,加入球磨機中充分球磨,升溫至500-700℃,保溫1-2小時;
(3)將步驟1的產(chǎn)物中加入步驟2的產(chǎn)物,超聲10-15分鐘,加入窯爐中1250-1300℃中燒結(jié)2-3h,冷卻,得到耐沖擊陶瓷材料。
步驟1中所述混合溫度為80-100℃。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,其有益效果為:
(1)本發(fā)明制得的耐沖擊陶瓷材料具有耐高溫、耐高壓性能,同時具有抗沖擊性能好、重量輕、抗拉強度高和壽命長的特點。
(2)本發(fā)明制得的耐沖擊陶瓷材料在不同的使用環(huán)境中仍能保持良好的穩(wěn)定性和耐候性。
(3)本發(fā)明的耐沖擊陶瓷材料,其制備方法簡單,易于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
實施例1
(1)稱取碳化硅88kg、直徑為20納米的二硼化鈦纖維5kg、二苯基甲烷二異氰酸酯4kg、平均分子量為7500的聚乙烯醇2kg、酒石酸1kg和雙(3,5-三級丁基-4-羥基苯基)硫醚0.05kg,加入推進式攪拌機中,在80℃溫度下混合均勻;
(2)稱取三氧化二銻5kg、碳酸鋇2kg、三氧化鎢2kg和氧化銅1kg,加入球磨機中充分球磨,升溫至500℃,保溫1小時;
(3)將步驟1的產(chǎn)物中加入步驟2的產(chǎn)物,超聲10分鐘,加入窯爐中1300℃中燒結(jié)2h,冷卻,得到耐沖擊陶瓷材料。
實施例2
(1)稱取碳化硅93kg、直徑為35納米的二硼化鈦纖維12kg、二苯基甲烷二異氰酸酯5kg、平均分子量為8000的聚乙烯醇3kg、酒石酸0.5kg和雙(3,5-三級丁基-4-羥基苯基)硫醚0.9kg,加入推進式攪拌機中,在95℃溫度下混合均勻;
(2)稱取三氧化二銻7kg、碳酸鋇3kg、三氧化鎢2kg、氧化銅0.5kg和日落黃0.5kg,加入球磨機中充分球磨,升溫至600℃,保溫2小時;
(3)將步驟1的產(chǎn)物中加入步驟2的產(chǎn)物,超聲15分鐘,加入窯爐中1250℃中燒結(jié)3h,冷卻,得到耐沖擊陶瓷材料。
實施例3
(1)稱取碳化硅90kg、直徑為20納米的二硼化鈦纖維7kg、二苯基甲烷二異氰酸酯4kg、平均分子量為7500的聚乙烯醇3kg、酒石酸0.8kg和雙(3,5-三級丁基-4-羥基苯基)硫醚0.5kg,加入推進式攪拌機中,在90℃溫度下混合均勻;
(2)稱取三氧化二銻6kg、碳酸鋇3kg、三氧化鎢3kg和氧化銅1.5kg,加入球磨機中充分球磨,升溫至700℃,保溫1小時;
(3)將步驟1的產(chǎn)物中加入步驟2的產(chǎn)物,超聲12分鐘,加入窯爐中1250℃中燒結(jié)2h,冷卻,得到耐沖擊陶瓷材料。