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。太阳能领域中,氧化铝陶瓷可用于制造太阳能电池板的基板和封装材料。济南轴承陶瓷片

氧化铝陶瓷浆料中还需加入有机添加剂以使料浆颗粒表面形成双电层使料浆稳定悬浮不沉淀。此外还需加入乙烯醇、甲基纤维素、海藻酸胺等粘结剂及聚丙烯胺、阿拉伯树胶等分散剂,目的均在于使浆料适宜注浆成型操作。折叠编辑本段烧成技术将颗粒状陶瓷坯体致密化并形成固体材料的技术方法叫烧结。烧结即将坯体内颗粒间空洞排除,将少量气体及杂质有机物排除,使颗粒之间相互生长结合,形成新的物质的方法。烧成使用的加热装置使用电炉。除了常压烧结即无压烧结外,还有热压烧结及热等静压烧结等。连续热压烧结虽然提高产量,但设备和模具费用太高,此外由于属轴向受热,制品长度受到限制。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。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。福州高纯陶瓷批发氧化铝陶瓷具有高硬度,仅次于金刚石,能有效抵抗磨损和刮擦。

有时Al2O3含量在80%或75%者也划为普通氧化铝陶瓷系列。其中99氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料,如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等;95氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件;85瓷中由于常掺入部分滑石,提高了电性能与机械强度,可与钼、铌、钽等金属封接,有的用作电真空装置器件。[2]氧化铝陶瓷制作工艺编辑氧化铝陶瓷粉体制备将入厂的氧化铝粉按照不同的产品要求与不同成型工艺制备成粉体材料。粉体粒度在1μm以下,若制造高纯氧化铝陶瓷制品除氧化铝纯度在99.99%外,还需超细粉碎且使其粒径分布均匀。采用挤压成型或注射成型时,粉料中需引入粘结剂与可塑剂,一般为重量比在10-30%的热塑性塑胶或树脂有机粘结剂应与氧化铝粉体在150-200温度下均匀混合,以利于成型操作。采用热压工艺成型的粉体原料则不需加入粘结剂。若采用半自动或全自动干压成型,对粉体有特别的工艺要求,需要采用喷雾造粒法对粉体进行处理、使其呈现圆球状,以利于提高粉体流动性便于成型中自动充填模壁。此外,为减少粉料与模壁的摩擦,还需添加1~2%的润滑剂,如硬脂酸,及粘结剂PVA。欲干压成型时需对粉体喷雾造粒,其中引入聚乙烯醇作为粘结剂。
原料为:35%al2o3、58%zro2和%烧结助剂,其中,烧结助剂为%mgo、%cao、%na2o、%hf2o及%k2o的混合物。对比例2对比例2的氧化铝陶瓷的制备过程与实施例1的氧化铝陶瓷的制备过程相似,区别在于:步骤(1)中,按质量百分含量计,原料为:95%al2o3和%烧结助剂,其中,烧结助剂为%mgo、%cao、%na2o、%hf2o及%k2o的混合物。对比例3对比例3的氧化铝陶瓷的制备过程与实施例1的氧化铝陶瓷的制备过程相似,区别在于:步骤(1)中,按质量百分含量计,原料为:%al2o3、%zro2和%烧结助剂,其中,烧结助剂为%mgo、%cao、%na2o及%hf2o的混合物。对比例4对比例4的氧化铝陶瓷的制备过程与实施例1的氧化铝陶瓷的制备过程相似,区别在于:步骤(1)中,按质量百分含量计,原料:%al2o3、%zro2和%烧结助剂,其中,烧结助剂为%cao、%na2o、%hf2o及%k2o的混合物。对比例5对比例5的氧化铝陶瓷的制备过程与实施例1的氧化铝陶瓷的制备过程相似,区别在于:步骤(3)中,热等静压烧结的压力为50mpa。对比例6对比例6的氧化铝陶瓷的制备过程与实施例1的氧化铝陶瓷的制备过程相似,区别在于:步骤(3)中,热等静压烧结的压力为250mpa。粉末的粒度和均匀性对陶瓷的烧结质量和性能有影响。

然后在100℃干燥、700℃下排胶,得到陶瓷坯体。(3)先将陶瓷坯体在1400℃下常压烧结2h,然后以氮气为加压介质,在1350℃、100mpa下进行热等静压烧结1h,得到氧化铝陶瓷。实施例2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:35%al2o3、60%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,然后在100℃干燥、700℃下排胶,得到陶瓷坯体。(3)先将陶瓷坯体在1400℃下常压烧结2h,然后以氮气为加压介质,在1350℃、100mpa下进行热等静压烧结1h,得到氧化铝陶瓷。实施例3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:99%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2∶3∶2混合,并在高能球磨机中进行湿磨72h,再在70℃下干燥18h,然后过350目筛网,得到陶瓷粉体。(2)将陶瓷粉体进行冷等静压成型。作为生物材料,它的生物相容性为医疗植入物提供了更安全有效的选择。云浮柱塞陶瓷报价
氧化铝陶瓷的制作通常采用粉末烧结工艺,将氧化铝粉末压制成型后高温烧结。济南轴承陶瓷片
然后转移到储存罐中进行离心喷雾造粒,离心喷雾造粒的工艺为:进风温度设为250℃,出风温度设为110℃,转速设为7000rpm/min。制得黑色氧化铝陶瓷造粒粉;4)将黑色氧化铝陶瓷造粒粉过80目振动筛网,得到粒径均一的黑色氧化铝陶瓷造粒粉。实施例4一种黑色氧化铝陶瓷造粒粉的制备方法,其步骤包括:1)向球磨机中加入直径为3-8mm的高纯氧化铝球150kg,其中直径为3mm的高纯氧化铝球、直径为5mm的高纯氧化铝球、直径为8mm的高纯氧化铝球的质量分别为60kg、60kg、30kg,随后依次加入100kg去离子水、100kg氧化铝煅烧粉、1500g氧化钇、1600g氧化钙、500g分散剂、700g润湿剂,球磨15h后得到预配浆料;2)向预配浆料中加入13kg黑料球磨6h,再加入7kg粘结剂和850g离型剂继续球磨4h,得到浆料;3)将浆料过筛处理,然后转移到储存罐中进行离心喷雾造粒,离心喷雾造粒的工艺为:进风温度设为250℃,出风温度设为110℃,转速设为7000rpm/min制得黑色氧化铝陶瓷造粒粉;4)将黑色氧化铝陶瓷造粒粉过80目振动筛网,得到粒径均一的黑色氧化铝陶瓷造粒粉。实施例5本实施例的黑色氧化铝陶瓷造粒粉的制备方法与实施例1基本相同,不同点在于:实施例5中采用的高纯氧化铝球的直径均为8mm。济南轴承陶瓷片
为提升应急救援设备的便携性,航实陶瓷对救援用陶瓷部件进行轻量化设计。针对消防人员佩戴的防护面罩,开发出氧化铝陶瓷防护镜片,采用超薄陶瓷成型技术,镜片厚度从 3mm 减薄至 1.5mm,重量减轻 50%,同时保持 800℃耐高温、抗冲击的性能,透光率达 92%,不影响消防人员的视线。在应急破拆工具中,公司将陶瓷破碎头的重量从 500g 降至 300g,通过优化陶瓷晶粒结构与复合工艺,确保破碎头的硬度与韧性不受影响,某应急救援队伍使用该工具后,单人携带装备重量减少 10kg,行动灵活性提升 30%,破拆效率保持不变。轻量化设计使公司的应急救援陶瓷产品更适应复杂的救援场景,获得了应急管理部门的认可。...