本發明涉及陶瓷材料領域,特別是涉及一種氧化鋁陶瓷及其制備方法和陶瓷軸承。背景技術:陶瓷軸承廣泛應用于各類微型電機散熱風扇、儀器儀表、辦公設備、智能家居、家用電器、醫療器械等領域。由于陶瓷軸承具有耐磨性好、耐化學腐蝕性好、密度低、熱膨脹系數低、彈性模量高等,相對于金屬與塑料,在高速軸承、水冷式散熱軸承等領域應用具有更高的使用壽命。氧化鋁具有高硬度、高耐磨、耐化學腐蝕性能,但氧化鋁在施加外力的情況下,很難發生滑移,因而表現出斷裂韌性較低的劣勢。技術實現要素:基于此,有必要提供一種斷裂韌性較高的氧化鋁陶瓷的制備方法。此外,還提供一種氧化鋁陶瓷和陶瓷軸承。一種氧化鋁陶瓷的制備方法,包括如下步驟:將原料混合,得到陶瓷粉體,其中,按質量百分含量計,所述原料包括:35%~99%的氧化鋁、%~60%的氧化鋯及%~%的燒結助劑,且所述原料的粒徑均為納米級,所述燒結助劑包括氧化鎂、氧化鈣、氧化鈉、氧化鉿及氧化鉀;將所述陶瓷粉體成型,得到陶瓷坯體;及將所述陶瓷坯體先在1400℃~1500℃下進行常壓燒結,然后在1300℃~1350℃、100mpa~200mpa下進行熱等靜壓燒結,得到氧化鋁陶瓷。在其中一個實施例中。隨著科技的不斷進步,氧化鋁陶瓷的性能將不斷提升,應用領域也會進一步拓展。宜興氧化鋁陶瓷
采用掃描電鏡觀察法測試實施例1~實施例5和對比例1~對比例12的氧化鋁陶瓷的晶粒尺寸。采用astme384-17納米壓痕方法測試實施例1~實施例5和對比例1~對比例12的氧化鋁陶瓷的硬度。采用gbt6065-2006三點彎曲強度法測試實施例1~實施例5和對比例1~對比例12的氧化鋁陶瓷的強度。采用單邊切口梁方法測試實施例1~實施例5和對比例1~對比例12的氧化鋁陶瓷的斷裂韌性。采用jc/t2345-2015精密陶瓷常溫耐磨實驗方法測試實施例1~實施例5和對比例1~對比例12的氧化鋁陶瓷的耐磨性能,得到如表1所示的實驗數據。表1實施例1~實施例5和對比例1~對比例12的氧化鋁陶瓷的實驗數據從上表1中可以看出,實施例1~實施例5制備得到的氧化鋁陶瓷的致密度均在95%以上,甚至可以高達99%,且晶粒尺寸較小,為μm~μm,顯微硬度在1300hv~1900hv。另外,氧化鋁陶瓷的斷裂韌性在~,磨損質量為~,耐磨性能較好。因此,實施例1~實施例5制備得到的氧化鋁陶瓷的斷裂韌性較好,耐磨性好,能夠加工成陶瓷軸承。將上述實施例1和對比例1制備得到的氧化鋁陶瓷分別加工成陶瓷軸承,記為實施例1軸承和對比例1軸承,并將兩個軸承在相同條件下運行1000h。青島軸承陶瓷板它的耐高溫性能好,可在高溫環境下穩定工作,是許多高溫工業領域的理想材料。
圖1具有梯度分布孔的氧化鋁陶瓷(左)及SEM圖片(右)添加造孔劑法制備多孔氧化鋁陶瓷***是:工藝簡單,成本低,易于大規模生產;缺點是:造孔劑作為第二相加入,與基體材料很難完全混合均勻,容易造成材料性質的不均勻。另外,造孔劑本身占據的空間有限,同時在燒結過程中會有燒結收縮,因此一般造孔劑法所得到的多孔陶瓷的氣孔率一般低于50%。2、有機泡沫浸漬法有機泡沫浸漬法是一種利用網絡結構的有機泡沫浸漬陶瓷漿料,然后通過高溫燒結去除有機載體,從而獲得具有開孔三維網狀多孔陶瓷的方法,目前已成為制備多孔氧化鋁陶瓷材料應用的技術之一。研究者以聚氨酯泡沫塑料為模板,采用兩步涂覆工藝復制出氧化鋁多孔陶瓷濾波器,首先將塑料泡沫浸漬在漿料中獲得層,然后采用噴涂及離心技術獲得第二層,結果發現第二層涂層對材料的均勻性和壓縮強度有較大影響,采用離心技術時低粘度漿料效果較好,采用噴涂技術時,高濃度氧化鋁漿料更好。有機泡沫浸漬法***是:工藝簡單、操作方便、成本低廉,通過選擇不同種類的有機泡沫可以調節多孔材料的微觀結構和形貌。常用的有機泡沫包括聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚亞胺酯、海綿和乳膠。
然后轉移到儲存罐中進行離心噴霧造粒,離心噴霧造粒的工藝為:進風溫度設為250℃,出風溫度設為110℃,轉速設為7000rpm/min。制得黑色氧化鋁陶瓷造粒粉;4)將黑色氧化鋁陶瓷造粒粉過80目振動篩網,得到粒徑均一的黑色氧化鋁陶瓷造粒粉。實施例4一種黑色氧化鋁陶瓷造粒粉的制備方法,其步驟包括:1)向球磨機中加入直徑為3-8mm的高純氧化鋁球150kg,其中直徑為3mm的高純氧化鋁球、直徑為5mm的高純氧化鋁球、直徑為8mm的高純氧化鋁球的質量分別為60kg、60kg、30kg,隨后依次加入100kg去離子水、100kg氧化鋁煅燒粉、1500g氧化釔、1600g氧化鈣、500g分散劑、700g潤濕劑,球磨15h后得到預配漿料;2)向預配漿料中加入13kg黑料球磨6h,再加入7kg粘結劑和850g離型劑繼續球磨4h,得到漿料;3)將漿料過篩處理,然后轉移到儲存罐中進行離心噴霧造粒,離心噴霧造粒的工藝為:進風溫度設為250℃,出風溫度設為110℃,轉速設為7000rpm/min制得黑色氧化鋁陶瓷造粒粉;4)將黑色氧化鋁陶瓷造粒粉過80目振動篩網,得到粒徑均一的黑色氧化鋁陶瓷造粒粉。實施例5本實施例的黑色氧化鋁陶瓷造粒粉的制備方法與實施例1基本相同,不同點在于:實施例5中采用的高純氧化鋁球的直徑均為8mm。高硬度和良好的耐磨性使氧化鋁陶瓷成為制造切削工具和耐磨零件的材料。
通常在制備過程中加入低熔點的粘結劑使氧化鋁顆粒之間形成連接。目前,研究者利用顆粒堆積工藝制備多孔氧化鋁陶瓷,探討了三種粒徑的氧化鋁顆粒級配對孔徑分布和抗折強度的影響,結果發現粗顆粒對孔徑分布起決定作用;中等顆粒將大顆粒橋接起來,有利于提度,但對孔隙率影響較小;小顆粒的作用與其聚集狀態有關:如均勻分散,則抗彎強度隨孔隙率的輕微增加而增加,但團聚的小顆粒對抗彎強度和孔徑分布均不利。5、冷凍干燥法冷凍干燥法是一種先將氧化鋁陶瓷漿料冷凍,然后通過降壓使溶劑從固相直接升華成氣相,從而獲得多孔結構的方法。該方法制備出的多孔氧化鋁陶瓷為聯通孔結構,通過控制漿料中冰晶的生長方向,可以得到定向分布的孔洞,終燒結成為具有相應結構的多孔氧化鋁陶瓷。冷凍干燥法***是:以水為造孔劑,引入的添加劑較少,對環境不會造成任何污染,材料的孔隙率可以通過改變漿料的固含量進行調整,是一種綠色**的工藝,可用于高定向、高氣孔率多孔材料的制備。6、凝膠注模成型工藝凝膠注模成型工藝首先在有機單體和交聯劑的混合溶液中加入氧化鋁陶瓷粉體制備懸浮液,然后加入引發劑和催化劑,通過有機單體的聚合和交聯反應使懸浮液固化成型。我們始終將客戶的需求放在靠前的,致力于為客戶提供比較好質的產品和服務。廣東氧化鋯陶瓷棒
氧化鋯陶瓷結構件具有優異的絕緣性能,能夠有效隔絕電流和熱量。宜興氧化鋁陶瓷
氧化鋁陶瓷的技術日漸的成熟,但有些指標還有待改善,這需要大家共同的研究。同時,關于氧化鋁陶瓷的一些性能參數,也希望大家明確的提出,讓研究者和廠家可以根據用戶的要求來研究設計,不至于沒有目的。折疊編輯本段類別氧化鋁陶瓷分為高純型與普通型兩種。高純型氧化鋁陶瓷系Al2O3含量在,由于其燒結溫度高達1650-1990℃,透射波長為1~6μm,一般制成熔融玻璃以取代鉑坩堝;利用其透光性及可耐堿金屬腐蝕性用作鈉燈管;在電子工業中可用作集成電路基板與高頻絕緣材料。普通型氧化鋁陶瓷系按Al2O3含量不同分為99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品種,有時Al2O3含量在80%或75%者也劃為普通氧化鋁陶瓷系列。其中99氧化鋁瓷材料用于制作高溫坩堝、耐火爐管及特殊耐磨材料,如陶瓷軸承、陶瓷密封件及水閥片等;95氧化鋁瓷主要用作耐腐蝕、耐磨部件;85瓷中由于常摻入部分滑石,提高了電性能與機械強度,可與鉬、鈮、鉭等金屬封接,有的用作電真空裝置器件。折疊編輯本段制作工藝折疊粉體制備將入廠的氧化鋁粉按照不同的產品要求與不同成型工藝制備成粉體材料。粉體粒度在1μm以下,若制造高純氧化鋁陶瓷制品除氧化鋁純度在,還需超細粉碎且使其粒徑分布均勻。 宜興氧化鋁陶瓷