此外,通过添加氧化镁、氧化钙、氧化钠、氧化铪及氧化钾为烧结助剂,并对混合成型后的陶瓷坯体先在1400℃~1500℃下进行常压烧结,实现氧化铝陶瓷的均匀致密化和控制氧化铝的晶粒尺寸,然后在1300℃~1350℃、100mpa~200mpa下进行热等静压烧结,以此获得高均一性、高致密、度、高硬度、高耐磨性能的氧化铝陶瓷。(2)上述氧化铝陶瓷的断裂韧性较高,能够作为陶瓷轴承使用,且能够解决轴套与轴芯不配套的问题。(3)上述氧化铝陶瓷的制备方法工艺简单,易于工业化生产。一实施方式的氧化铝陶瓷,由上述实施方式的氧化铝陶瓷的制备方法制备得到。上述氧化铝陶瓷的致密度高、强度高、硬度高且耐磨性能好,能够作为陶瓷轴承。一实施方式的陶瓷轴承,由上述实施方式的氧化铝陶瓷加工处理后得到。以下为具体实施例部分:实施例1本实施例的氧化铝陶瓷的制备过程具体如下:(1)按质量百分含量计,称取如下原料:%al2o3、%zro2和%烧结助剂,其中,烧结助剂为%mgo、%cao、%na2o、%hf2o及%k2o的混合物。然后将上述原料与氧化锆球及酒精按质量比为1∶2∶1混合,并在高能球磨机中进行湿磨48h,再在60℃下干燥24h,然后过300目筛网,得到陶瓷粉体。(2)将陶瓷粉体进行冷等静压成型。医疗领域中,氧化铝陶瓷可制作人造关节、牙齿修复材料等,具有良好的生物相容性。湖州绝缘陶瓷定制
热等静压烧成采用高温高压气体作压力传递介质,具有各向均匀受热之***,很适合形状复杂制品的烧结。由于结构均匀,材料性能比冷压烧结提高30~50%。比一般热压烧结提高10-15%。因此,一些高附加值氧化铝陶瓷产品或需用的特殊零部件、如陶瓷轴承、反射镜、核燃料及管等制品、场采用热等静压烧成方法。此外,微波烧结法、电弧等离子烧结法、自蔓延烧结技术亦正在开发研究中。[1]精加工与封装工序有些氧化铝陶瓷材料在完成烧结后,尚需进行精加工。如可用作人工骨的制品要求表面有很高的光洁度、如镜面一样,以增加润滑性。由于氧化铝陶瓷材料硬度较高,需用更硬的研磨抛光砖材料对其作精加工。如SIC、B4C或金刚钻等。通常采用由粗到细磨料逐级磨削,终表面抛光。一般可采用<1μm微米的Al2O3微粉或金刚钻膏进行研磨抛光。此外激光加工及超声波加工研磨及抛光的方法亦可采用。[1]氧化铝陶瓷强化工艺为了增强氧化铝陶瓷,提高其力学强度,国外新推一种氧化铝陶瓷强化工艺。该工艺新颖简单,所采取的技术手段是在氧化铝陶瓷表面,采用电子射线真空镀膜、溅射真空镀膜或化学气相蒸镀方法,镀上一层硅化合物薄膜,在1200℃~1580℃的加热处理,使氧化铝陶瓷钢化。湖南柱塞陶瓷板我们提供完善的售后服务体系,为客户提供无忧的保障。
本发明涉及陶瓷材料领域,特别是涉及一种氧化铝陶瓷及其制备方法和陶瓷轴承。背景技术:陶瓷轴承广泛应用于各类微型电机散热风扇、仪器仪表、办公设备、智能家居、家用电器、医疗器械等领域。由于陶瓷轴承具有耐磨性好、耐化学腐蚀性好、密度低、热膨胀系数低、弹性模量高等,相对于金属与塑料,在高速轴承、水冷式散热轴承等领域应用具有更高的使用寿命。氧化铝具有高硬度、高耐磨、耐化学腐蚀性能,但氧化铝在施加外力的情况下,很难发生滑移,因而表现出断裂韧性较低的劣势。技术实现要素:基于此,有必要提供一种断裂韧性较高的氧化铝陶瓷的制备方法。此外,还提供一种氧化铝陶瓷和陶瓷轴承。一种氧化铝陶瓷的制备方法,包括如下步骤:将原料混合,得到陶瓷粉体,其中,按质量百分含量计,所述原料包括:35%~99%的氧化铝、%~60%的氧化锆及%~%的烧结助剂,且所述原料的粒径均为纳米级,所述烧结助剂包括氧化镁、氧化钙、氧化钠、氧化铪及氧化钾;将所述陶瓷粉体成型,得到陶瓷坯体;及将所述陶瓷坯体先在1400℃~1500℃下进行常压烧结,然后在1300℃~1350℃、100mpa~200mpa下进行热等静压烧结,得到氧化铝陶瓷。在其中一个实施例中。
采用扫描电镜观察法测试实施例1~实施例5和对比例1~对比例12的氧化铝陶瓷的晶粒尺寸。采用astme384-17纳米压痕方法测试实施例1~实施例5和对比例1~对比例12的氧化铝陶瓷的硬度。采用gbt6065-2006三点弯曲强度法测试实施例1~实施例5和对比例1~对比例12的氧化铝陶瓷的强度。采用单边切口梁方法测试实施例1~实施例5和对比例1~对比例12的氧化铝陶瓷的断裂韧性。采用jc/t2345-2015精密陶瓷常温耐磨实验方法测试实施例1~实施例5和对比例1~对比例12的氧化铝陶瓷的耐磨性能,得到如表1所示的实验数据。表1实施例1~实施例5和对比例1~对比例12的氧化铝陶瓷的实验数据从上表1中可以看出,实施例1~实施例5制备得到的氧化铝陶瓷的致密度均在95%以上,甚至可以高达99%,且晶粒尺寸较小,为μm~μm,显微硬度在1300hv~1900hv。另外,氧化铝陶瓷的断裂韧性在~,磨损质量为~,耐磨性能较好。因此,实施例1~实施例5制备得到的氧化铝陶瓷的断裂韧性较好,耐磨性好,能够加工成陶瓷轴承。将上述实施例1和对比例1制备得到的氧化铝陶瓷分别加工成陶瓷轴承,记为实施例1轴承和对比例1轴承,并将两个轴承在相同条件下运行1000h。不断突破技术瓶颈,带着行业潮流。
常用成型介绍:1、干压成型:氧化铝陶瓷干压成型技术限于形状单纯且内壁厚度超过1mm,长度与直径之比不大于4∶1的物件。成型方法有单轴向或双向。压机有液压式、机械式两种,可呈半自动或全自动成型方式。压机大压力为200Mpa。产量每分钟可达15~50件。由于液压式压机冲程压力均匀,故在粉料充填有差异时压制件高度不同。而机械式压机施加压力大小因粉体充填多少而变化,易导致烧结后尺寸收缩产生差异,影响产品质量。因此干压过程中粉体颗粒均匀分布对模具充填非常重要。充填量准确与否对制造的氧化铝陶瓷零件尺寸精度控制影响很大。粉体颗粒以大于60μm、介于60~200目之间可获大自由流动效果,取得好压力成型效果。2、注浆成型法:注浆成型是氧化铝陶瓷使用早的成型方法。由于采用石膏模、成本低且易于成型大尺寸、外形复杂的部件。注浆成型的关键是氧化铝浆料的制备。通常以水为熔剂介质,再加入解胶剂与粘结剂,充分研磨之后排气,然后倒注入石膏模内。由于石膏模毛细管对水分的吸附,浆料遂固化在模内。空心注浆时,在模壁吸附浆料达要求厚度时,还需将多余浆料倒出。为减少坯体收缩量、应尽量使用高浓度浆料。采用先进的成型技术可以制造出复杂形状的氧化铝陶瓷部件。芜湖氧化锆陶瓷要多少钱
在成型过程中,可采用干压成型、等静压成型等方法,以获得不同形状和尺寸的陶瓷制品。湖州绝缘陶瓷定制
观察两个轴承在运行过程中是否有噪音出现及两个轴承运行后的磨损情况,得到如下表2所示的实验结果。表2实施例1轴承和对比例1轴承运行过程中的情况从表2中可以看出,由实施例1的氧化铝陶瓷制备的轴承在运行过程中无噪音,且磨损较低,使用寿命更长。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明**载的范围。以上所述实施例表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。湖州绝缘陶瓷定制
在其中一个实施例中,步骤s110包括:将原料与球磨介质及溶剂按质量比为(1~2)∶(2~3)∶(1~2)混合,并进行球磨48h~96h,再在60℃~80℃下干燥12h~24h,然后过300目~400目筛网,得到陶瓷粉体。其中,球磨介质为氧化锆球。采用氧化锆球为介质能尽可能避免杂质混合原料中。溶剂为酒精。将原料进行球磨并干燥、过筛,能够使原料混合均匀,且陶瓷粉体的粒径均匀,利于后续的成型及烧结。进一步地,在一些实施例中,按质量百分含量计,原料包括:85%~90%的氧化铝、%~20%的氧化锆及%~%的烧结助剂。按原料的总质量计,烧结助剂包括质量百分含量为%~%的氧化镁、质量百分含量为%~%...