專利名稱：用二氧化鈰制備氧化鋁陶瓷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用二氧化鈰制備氧化鋁陶瓷的方法及一種納米、亞微米和微米二氧化鈰的制備方法。
背景技術(shù)：
大量實(shí)踐證明，稀土氧化物作為穩(wěn)定劑、燒結(jié)助劑加入到不同的陶瓷中，可以極大地提高和改善某些結(jié)構(gòu)陶瓷的強(qiáng)度、韌性，降低其燒結(jié)溫度 ，從而降低生產(chǎn)成本。添加稀土氧化物的平均粒徑越小，能更好的抑制氧化鋁晶粒生長、細(xì)化晶粒，使晶粒尺寸較均勻地形成致密化結(jié)構(gòu)，制得陶瓷性能越好。所以對陶瓷中添加稀土的粒度進(jìn)行控制，從而提高陶瓷的性能是很有意義的。如何使用簡單工藝，低成本制得納米、亞微米和微米級(jí)的稀土氧化物并應(yīng)用于陶瓷中，是值得材料研究者深入研究的一個(gè)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明使二氧化鈰應(yīng)用于氧化鋁陶瓷的制備，大大改善了氧化鋁陶瓷耐磨性能。并提供一種制備工藝簡單的納米、亞微米和微米級(jí)二氧化鈰制備方法，制得平均粒徑為納米、亞微米和微米的二氧化鈰。本發(fā)明的具體步驟為
(1)按照質(zhì)量百分比為氧化鋁99.7 70%，硅、鎂、鈣的化合物或礦物中的一種或多種0. f 25%，氣相法、固相法或液相法中的任意一種方法所制得的納米、亞微米或微米級(jí)二氧化鈰0.01飛％，所有組分的質(zhì)量百分比之和為100%;二氧化鈰的添入形式為固體粉末、溶液、懸濁液或漿料；
(2)將步驟(I)所得原料球磨混合5 96小時(shí)后干燥；經(jīng)成型工藝，制成生坯；
(3)將步驟(2)所得生坯在1100°C 1650°C燒結(jié)，保溫0.5飛小時(shí)，自然冷卻，可獲得耐磨性能良好的氧化鋁陶瓷；
其中一種納米、亞微米和微米級(jí)二氧化鈰的制備方法的具體步驟是
取六水硝酸鈰在22(T150(TC下煅燒，保溫0. I飛小時(shí)，隨爐溫冷卻，制得粒徑為納米、亞微米或微米(〈IOiim)的二氧化鈰。按標(biāo)準(zhǔn)JC/T848. I - 1999對制品進(jìn)行磨損率測試，添加納米、亞微米或微米級(jí)二氧化鈰所得陶瓷的磨損率大大降低。本發(fā)明采用一般工業(yè)設(shè)備，工藝簡單、有利于工業(yè)化生產(chǎn)；制備的產(chǎn)品燒結(jié)溫度低，耐磨性能良好。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :
(1)按照質(zhì)量百分比為氧化鋁92.1%、，高嶺土 2. 367%，氧化鈣2. 367%，氧化鎂2. 366%，以及微乳液法制得的平均粒徑為70nm的二氧化鈰0. 8%進(jìn)行配料；
(2)將步驟(I)所得原料球磨混合48小時(shí)后烘干；經(jīng)成型工藝，制成生坯；(3)將步驟(2)所得生坯在硅鑰爐中1400°C燒結(jié)，保溫I小時(shí)，隨爐溫冷卻，所得產(chǎn)品的磨損率為0. 000342%^1 o實(shí)施例2
(1)取六水硝酸鈰在500°C下煅燒，保溫0.5小時(shí)，隨爐溫冷卻，制得平均粒徑為60nm的二氧化鈰，取出備用；
(2)按照質(zhì)量百分比為氧化鋁94.5%，高嶺土 I. 567%，碳酸鈣I. 567%，氧化鎂I. 566%，以及步驟(I)所得二氧化鈰0. 8%的配比進(jìn)行配料；
(3)將步驟(2)所得原料球磨混合48小時(shí)后烘干；經(jīng)成型工藝，制成生坯；
(4)將步驟(3)所得生坯在硅鑰爐中1375°C燒結(jié)，保溫I小時(shí)，隨爐溫冷卻，所得產(chǎn)品的磨損率為0. 00021 l%h'
權(quán)利要求
1.一種制備氧化鋁陶瓷的方法，其特征在于具體步驟為(O按照質(zhì)量百分比為氧化鋁99. 7 70%，硅、鎂、鈣的化合物或礦物中的一種或多種O.f 25%，氣相法、固相法或液相法中的任意一種方法所制得的納米、亞微米或微米級(jí)二氧化鈰O. 01飛％，所有組分的質(zhì)量百分比之和為100%;二氧化鈰的添入形式為固體粉末、溶液、懸濁液或漿料；(2)將步驟(I)所得原料球磨混合5 96小時(shí)后干燥；經(jīng)成型工藝，制成生坯；(3)將步驟(2)所得生坯在1100°C 1650°C燒結(jié)，保溫O.5飛小時(shí)，自然冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于其中一種納米、亞微米和微米級(jí)二氧化鈰的制備方法的具體步驟是取六水硝酸鈰在22(T150(TC下煅燒，保溫O. Γ5小時(shí)，隨爐溫冷卻，制得粒徑為納米、 亞微米或微米的二氧化鋪,其中所述微米小于10 μ m。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用二氧化鈰制備氧化鋁陶瓷的方法。(1)按照質(zhì)量百分比為氧化鋁99.7~70%、硅、鎂、鈣的化合物或礦物中的一種或多種0.1~25%，氣相法、固相法或液相法中的任意一種方法所制得的納米、亞微米或微米級(jí)二氧化鈰0.01~5%；(2)將步驟(1)所得原料球磨混合5~96小時(shí)后干燥；經(jīng)成型工藝，制成生坯；(3)將步驟(2)所得生坯在1100℃~1650℃燒結(jié)，保溫0.5~6小時(shí)，自然冷卻；其中一種納米、亞微米和微米級(jí)二氧化鈰的制備方法的具體步驟是取六水硝酸鈰在220~1500℃下煅燒，保溫0.1~5小時(shí)，隨爐溫冷卻，制得粒徑為納米、亞微米或微米的二氧化鈰。本發(fā)明采用一般工業(yè)設(shè)備，工藝簡單、有利于工業(yè)化生產(chǎn)；制備的產(chǎn)品燒結(jié)溫度低，耐磨性能良好。
文檔編號(hào)C04B35/622GK102701714SQ201210215349
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者吳伯麟, 李麗麗 申請人:桂林理工大學(xué)