本發(fā)明涉及一種陶瓷材料，具體是一種抗斷裂陶瓷材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：陶瓷材料由于其原料和制備工藝的特殊性，因而具有天然的孔隙率，在很多時(shí)候，這些孔隙率具有特殊的優(yōu)異性能的同時(shí)，能減輕陶瓷材料的重量。不同的原料制得的陶瓷的各項(xiàng)性能也不同，在制備陶瓷材料的過程中，通常通過加入粉末狀、顆粒狀和纖維狀的物質(zhì)，從而增加陶瓷材料的孔隙率和孔的大小，是大量的空隙相互連通。當(dāng)在陶瓷中引入較多的空隙，特別是開放型空隙時(shí)，容易出現(xiàn)斷裂系數(shù)的顯著降低。如何制備具有較低密度和較高力學(xué)強(qiáng)度的陶瓷材料也一直成為研究者所關(guān)注的。目前市場(chǎng)上出現(xiàn)了較多的新型陶瓷材料，新型陶瓷材料雖然有著獨(dú)特的優(yōu)越性，但仍然存在著脆性較大、易斷裂的問題，因而使其應(yīng)用受到了較大的限制。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種抗斷裂陶瓷材料及其制備方法，以解決上述
背景技術(shù)：
中提出的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種抗斷裂陶瓷材料，包括以下重量份數(shù)的原料：泡沫鋁16-19份、玻璃纖維13-25份、乙酸鋯2-7份、氟鈦酸鈉1-3份、碳化鈦3-5份、氧化鉭5-15份、三氧化錸6-12份、富馬酸二甲酯4-8份、硅藻土15-20份、粉煤灰5-13份、黑青石5-11份、cr2o38-12份、大豆蛋白膠黏劑3-11份。作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：包括以下重量份數(shù)的原料：泡沫鋁18份、玻璃纖維22份、乙酸鋯6份、氟鈦酸鈉2份、碳化鈦4份、氧化鉭11份、三氧化錸8份、富馬酸二甲酯7份、硅藻土17份、粉煤灰10份、黑青石7份、cr2o311份、大豆蛋白膠黏劑9份。作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：還包括栗木灰5-8份、花崗石3-8份。一種抗斷裂陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：(1)按照上述配方稱取各原料，備用；(2)將泡沫鋁、玻璃纖維、碳化鈦、氧化鉭、三氧化錸、硅藻土、粉煤灰、黑青石、cr2o3加入研磨機(jī)中，研磨0.5-1h，得到混合物料；(3)將氟鈦酸鈉、富馬酸二甲酯、乙酸鋯、大豆蛋白膠黏劑加入上述混合物料中，氮?dú)獗Ｗo(hù)氣體作用下攪拌反應(yīng)1-3h，攪拌速度150-280轉(zhuǎn)/min；(4)將上步所得物在400-650℃下預(yù)燒結(jié)0.5-1h；升溫至800-900℃，燒結(jié)1-2h，保溫0.5-1h；繼續(xù)升溫至900-1000℃，燒結(jié)0.5-1h，保溫10-15min；降溫至200-280℃，保溫10-30min，得到抗斷裂陶瓷材料。作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述步驟(2)將泡沫鋁、玻璃纖維、碳化鈦、氧化鉭、三氧化錸、硅藻土、粉煤灰、黑青石、cr2o3加入研磨機(jī)中，研磨0.8h，得到混合物料。作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述步驟(3)將氟鈦酸鈉、富馬酸二甲酯、乙酸鋯、大豆蛋白膠黏劑加入上述混合物料中，氮?dú)獗Ｗo(hù)氣體作用下攪拌反應(yīng)2.5h，攪拌速度205轉(zhuǎn)/min。作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述步驟(4)將上步所得物在425℃下預(yù)燒結(jié)0.7h；升溫至845℃，燒結(jié)1.3h，保溫0.6h；繼續(xù)升溫至945℃，燒結(jié)0.8h，保溫12min；降溫至235℃，保溫15min，得到抗斷裂陶瓷材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：該抗斷裂陶瓷材料通過原料復(fù)配發(fā)揮協(xié)同作用，具有力學(xué)強(qiáng)度高、密度低、抗脆性斷裂和裂痕的優(yōu)點(diǎn)；該抗斷裂陶瓷材料制備方法簡單，易于工業(yè)化生產(chǎn)；增加泡沫鋁，可提高該抗斷裂陶瓷材料的耐候性、耐高溫性能、防火性能及抗腐蝕性能等。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。實(shí)施例1一種抗斷裂陶瓷材料，包括以下重量份數(shù)的原料：泡沫鋁16份、玻璃纖維13份、乙酸鋯2份、氟鈦酸鈉1份、碳化鈦3份、氧化鉭5份、三氧化錸6份、富馬酸二甲酯4份、硅藻土15份、粉煤灰5份、黑青石5份、cr2o38份、大豆蛋白膠黏劑3份。一種抗斷裂陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：(1)按照上述配方稱取各原料，備用；(2)將泡沫鋁、玻璃纖維、碳化鈦、氧化鉭、三氧化錸、硅藻土、粉煤灰、黑青石、cr2o3加入研磨機(jī)中，研磨0.5h，得到混合物料；(3)將氟鈦酸鈉、富馬酸二甲酯、乙酸鋯、大豆蛋白膠黏劑加入上述混合物料中，氮?dú)獗Ｗo(hù)氣體作用下攪拌反應(yīng)1h，攪拌速度150轉(zhuǎn)/min；(4)將上步所得物在400℃下預(yù)燒結(jié)0.5h；升溫至800℃，燒結(jié)1h，保溫0.5h；繼續(xù)升溫至900℃，燒結(jié)0.5h，保溫10min；降溫至200℃，保溫10min，得到抗斷裂陶瓷材料。實(shí)施例2一種抗斷裂陶瓷材料，包括以下重量份數(shù)的原料：泡沫鋁19份、玻璃纖維25份、乙酸鋯7份、氟鈦酸鈉3份、碳化鈦5份、氧化鉭15份、三氧化錸12份、富馬酸二甲酯8份、硅藻土20份、粉煤灰13份、黑青石11份、cr2o312份、大豆蛋白膠黏劑11份。一種抗斷裂陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：(1)按照上述配方稱取各原料，備用；(2)將泡沫鋁、玻璃纖維、碳化鈦、氧化鉭、三氧化錸、硅藻土、粉煤灰、黑青石、cr2o3加入研磨機(jī)中，研磨1h，得到混合物料；(3)將氟鈦酸鈉、富馬酸二甲酯、乙酸鋯、大豆蛋白膠黏劑加入上述混合物料中，氮?dú)獗Ｗo(hù)氣體作用下攪拌反應(yīng)3h，攪拌速度280轉(zhuǎn)/min；(4)將上步所得物在650℃下預(yù)燒結(jié)1h；升溫至900℃，燒結(jié)2h，保溫1h；繼續(xù)升溫至1000℃，燒結(jié)1h，保溫15min；降溫至280℃，保溫30min，得到抗斷裂陶瓷材料。實(shí)施例3一種抗斷裂陶瓷材料，包括以下重量份數(shù)的原料：泡沫鋁18份、玻璃纖維22份、乙酸鋯6份、氟鈦酸鈉2份、碳化鈦4份、氧化鉭11份、三氧化錸8份、富馬酸二甲酯7份、硅藻土17份、粉煤灰10份、黑青石7份、cr2o311份、大豆蛋白膠黏劑9份。還包括栗木灰6份、花崗石5份。一種抗斷裂陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：(1)按照上述配方稱取各原料，備用；(2)將泡沫鋁、栗木灰、花崗石、玻璃纖維、碳化鈦、氧化鉭、三氧化錸、硅藻土、粉煤灰、黑青石、cr2o3加入研磨機(jī)中，研磨0.8h，得到混合物料；(3)將氟鈦酸鈉、富馬酸二甲酯、乙酸鋯、大豆蛋白膠黏劑加入上述混合物料中，氮?dú)獗Ｗo(hù)氣體作用下攪拌反應(yīng)2.5h，攪拌速度205轉(zhuǎn)/min；4)將上步所得物在425℃下預(yù)燒結(jié)0.7h；升溫至845℃，燒結(jié)1.3h，保溫0.6h；繼續(xù)升溫至945℃，燒結(jié)0.8h，保溫12min；降溫至235℃，保溫15min，得到抗斷裂陶瓷材料。實(shí)施例4一種抗斷裂陶瓷材料，包括以下重量份數(shù)的原料：泡沫鋁17份、玻璃纖維22份、乙酸鋯3份、氟鈦酸鈉2.8份、碳化鈦3.2份、氧化鉭13份、三氧化錸7份、富馬酸二甲酯7份、硅藻土12份、粉煤灰12份、黑青石6份、cr2o311份、大豆蛋白膠黏劑4份。還包括栗木灰5份、花崗石3份。一種抗斷裂陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：(1)按照上述配方稱取各原料，備用；(2)將泡沫鋁、玻璃纖維、栗木灰、花崗石、碳化鈦、氧化鉭、三氧化錸、硅藻土、粉煤灰、黑青石、cr2o3加入研磨機(jī)中，研磨0.9h，得到混合物料；(3)將氟鈦酸鈉、富馬酸二甲酯、乙酸鋯、大豆蛋白膠黏劑加入上述混合物料中，氮?dú)獗Ｗo(hù)氣體作用下攪拌反應(yīng)1.2h，攪拌速度270轉(zhuǎn)/min；(4)將上步所得物在415℃下預(yù)燒結(jié)0.9h；升溫至805℃，燒結(jié)1.6h，保溫0.6h；繼續(xù)升溫至925℃，燒結(jié)0.9h，保溫12min；降溫至225℃，保溫13min，得到抗斷裂陶瓷材料。實(shí)施例5一種抗斷裂陶瓷材料，包括以下重量份數(shù)的原料：泡沫鋁18份、玻璃纖維14份、乙酸鋯6.8份、氟鈦酸鈉1.2份、碳化鈦4.5份、氧化鉭6份、三氧化錸11份、富馬酸二甲酯5份、硅藻土19份、粉煤灰6份、黑青石10份、cr2o39份、大豆蛋白膠黏劑10份。還包括栗木灰8份、花崗石8份。一種抗斷裂陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：(1)按照上述配方稱取各原料，備用；(2)將泡沫鋁、玻璃纖維、栗木灰、花崗石、碳化鈦、氧化鉭、三氧化錸、硅藻土、粉煤灰、黑青石、cr2o3加入研磨機(jī)中，研磨0.6h，得到混合物料；(3)將氟鈦酸鈉、富馬酸二甲酯、乙酸鋯、大豆蛋白膠黏劑加入上述混合物料中，氮?dú)獗Ｗo(hù)氣體作用下攪拌反應(yīng)2.8h，攪拌速度155轉(zhuǎn)/min；(4)將上步所得物在640℃下預(yù)燒結(jié)0.6h；升溫至885℃，燒結(jié)1.2h，保溫0.9h；繼續(xù)升溫至985℃，燒結(jié)0.6h，保溫11min；降溫至275℃，保溫28min，得到抗斷裂陶瓷材料。對(duì)本發(fā)明實(shí)施例1-5制備的抗斷裂陶瓷材料進(jìn)行性能測(cè)試，性能測(cè)試結(jié)果如表1所示。表1實(shí)施例1-5制備的抗斷裂陶瓷材料的性能測(cè)試結(jié)果項(xiàng)目實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5導(dǎo)熱率(w/(m·k)3.03.13.52.82.9斷裂韌性(mpa·(m)1/2)1.691.651.751.711.70該抗斷裂陶瓷材料通過原料復(fù)配發(fā)揮協(xié)同作用，具有力學(xué)強(qiáng)度高、密度低、抗脆性斷裂和裂痕的優(yōu)點(diǎn)；該抗斷裂陶瓷材料制備方法簡單，易于工業(yè)化生產(chǎn)；增加泡沫鋁，可提高該抗斷裂陶瓷材料的耐候性、耐高溫性能、防火性能及抗腐蝕性能等。上面對(duì)本專利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本專利并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下做出各種變化。當(dāng)前第1頁12