本發(fā)明屬于陶瓷材料領(lǐng)域,特別涉及一種納米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(guò)成形和高溫?zé)Y(jié)制成的一類(lèi)無(wú)機(jī)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。
特種陶瓷材料的主要成分有氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、金屬陶瓷等;特種陶瓷具有特殊的力學(xué)、光、聲、電、磁、熱等性能,具有高熔點(diǎn)、高硬度、高耐磨性、耐氧化等優(yōu)點(diǎn)??捎米鹘Y(jié)構(gòu)材料、刀具材料,由于陶瓷還具有某些特殊的性能,又可作為功能材料。
目前,壓電陶瓷材料的應(yīng)用領(lǐng)域很廣,主要包括壓電驅(qū)動(dòng)元件、高壓瓷片電容器,就是以陶瓷材料為介質(zhì)的電容器,高壓瓷片電容器的一個(gè)主要的特點(diǎn)就是耐壓,在2KV、3KV電壓很常見(jiàn),常用于場(chǎng)合。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述的需求,本發(fā)明特別提供了一種納米陶瓷材料及其制備方法。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種納米陶瓷材料,由包含以下重量份的組分制成:
SiC 70-73份,
丙三醇10-13份,
Pb3O4 10-12份,
TiO2 5-8份,
硅藻土5-8份,
Al2O3 3-5份,
ZrO2 2-5份,
IrO2 0.5-2份,
聚醋酸乙烯酯0.5-1.5份。
所述TiO2為納米TiO2。
所述納米TiO2的粒徑為50-70納米。
所述IrO2為0.8重量份。
一種納米陶瓷材料的制備方法,該方法包括以下步驟:
(1)稱(chēng)取SiC70-73份、丙三醇10-13份、Pb3O410-12份、硅藻土5-8份、Al2O33-5份、ZrO22-5份、IrO20.5-2份和聚醋酸乙烯酯0.5-1.5份,混合均勻;
(2)將步驟1的產(chǎn)物,在惰性氣氛下加入充分球磨的TiO25-8份,在1150-1200℃下燒結(jié),保溫2-4h,得到納米陶瓷材料。
步驟1中所述混合均勻的條件具體為在200-250℃、氮?dú)夥諊录訜?0-60分鐘,同時(shí)以500轉(zhuǎn)/分鐘進(jìn)行攪拌。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,其有益效果為:
(1)本發(fā)明制得的納米陶瓷材料具有耐高溫、耐腐蝕性能、壓電系數(shù)高、介電常數(shù)好和壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。
(2)本發(fā)明制得的納米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)明的納米陶瓷材料,其制備方法簡(jiǎn)單,制備條件易獲得,較一般壓電陶瓷的制備溫度低,節(jié)約了能源,易于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
實(shí)施例1
(1)稱(chēng)取SiC70kg、丙三醇13kg、Pb3O410kg、硅藻土5kg、Al2O33kg、ZrO25kg、IrO20.5kg和聚醋酸乙烯酯1kg,在200℃、氮?dú)夥諊录訜?0分鐘,同時(shí)以500轉(zhuǎn)/分鐘進(jìn)行攪拌;
(2將步驟1的產(chǎn)物,在惰性氣氛下加入充分球磨的粒徑為50納米的TiO25kg,在1150℃下燒結(jié),保溫2h,得到納米陶瓷材料。
實(shí)施例2
(1)稱(chēng)取SiC72kg、丙三醇12kg、Pb3O412kg、硅藻土6kg、Al2O35kg、ZrO22kg、IrO22kg和聚醋酸乙烯酯1.5kg,在250℃、氮?dú)夥諊录訜?0分鐘,同時(shí)以500轉(zhuǎn)/分鐘進(jìn)行攪拌;
(2)將步驟1的產(chǎn)物,在惰性氣氛下加入充分球磨的粒徑為70納米的TiO25kg,在1150℃下燒結(jié),保溫3h,得到納米陶瓷材料。
實(shí)施例3
(1)稱(chēng)取SiC73kg、丙三醇13kg、Pb3O410kg、硅藻土8kg、Al2O35kg、ZrO22-5kg、IrO21kg和聚醋酸乙烯酯0.5kg,在200℃、氮?dú)夥諊录訜?0分鐘,同時(shí)以500轉(zhuǎn)/分鐘進(jìn)行攪拌;
(2)將步驟1的產(chǎn)物,在惰性氣氛下加入充分球磨的粒徑為50納米的TiO28kg,在1200℃下燒結(jié),保溫4h,得到納米陶瓷材料。
實(shí)施例4
(1)稱(chēng)取SiC70kg、丙三醇10kg、Pb3O410kg、硅藻土5kg、Al2O33kg、ZrO25kg、IrO20.5kg和聚醋酸乙烯酯1kg,在200℃、氮?dú)夥諊录訜?0分鐘,同時(shí)以500轉(zhuǎn)/分鐘進(jìn)行攪拌;
(2)將步驟1的產(chǎn)物,在惰性氣氛下加入充分球磨的粒徑為70納米的TiO25kg,在1150℃下燒結(jié),保溫2h,得到納米陶瓷材料。