一种氧化铝陶瓷异形件的制备方法与流程

本发明属于陶瓷制备，具体涉及一种氧化铝陶瓷异形件的制备方法。

背景技术：

1、陶瓷异形件是一种由陶瓷材料制作而成的复杂或独特的形状的物体，具有易加工、耐高温、耐腐蚀、可抗冲击、耐磨损、无毒耐蚀、耐酸碱和半导体性能好等优点，随着科技的发展，陶瓷异形件在许多领域中得到了广泛的应用，例如航空航天领域、军事领域、电子工程领域、医疗领域等。

2、陶瓷注浆成型工艺是一种适用性广、生产效率高的成型方法，适用于形状复杂、不规则或不能用其他办法成型的产品制备，然而该工艺对泥浆的要求比较高，若要获得高质量坯件，对泥浆的流动性、稳定性、触变性和渗透性等具有一定的要求，若泥浆的配方不当达不到要求，在成型的过程中会出现陈腐不均、厚薄坯、开裂和变形等问题，尤其出现在复杂的陶瓷异形件制备过程中，并且坯体在成型后自然状态下干燥需要大量的时间，延长制备工艺时长。

3、因此，提供一种简单方便、提高成型率、减少工艺时长的氧化铝陶瓷异形件的制备方法迫在眉睫。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述问题，本发明所要解决的第一技术问题在于提供一种氧化铝陶瓷异形件的制备方法，该方法简单方便，成型率高，减少了制备陶瓷异形件的工艺时长，且适合复杂的陶瓷异形件。本发明所要解决的第二技术问题在于提供一种氧化铝陶瓷异形件，该氧化铝陶瓷异形件成型率高，成品率高，制备工艺简单。

2、为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

3、一种氧化铝陶瓷异形件的制备方法，先将α-al2o3、al2o3、辅助原料、光引发剂和氧化锆珠混合，球磨成浆，然后把浆体灌入模具中，照射紫外光成型，烧结，冷却后进行表面处理，获得氧化铝陶瓷异形件。

4、进一步的，所述α-al2o3、al2o3、辅助原料、光引发剂和氧化锆球的质量比为10～15：5～8：2～5：2～5：1～2。

5、进一步的，所述辅助原料为sio2、tio2、高岭土、膨润土和水云母质黏土。

6、进一步的，所述sio2、tio2、高岭土、膨润土和水云母质黏土的质量比为7～9：2～4：8～12：6～7：5～7。

7、进一步的，所述紫外光的波长为350～400nm。

8、进一步的，所述烧结为分段烧结，烧结的方法为：将成型后的坯体先在25～300℃下烧结1h，然后在400～900℃下烧结1h，最后在950～1450℃下烧结1h。

9、进一步的，所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮和2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦中的一种或几种。

10、进一步的，所述氧化锆珠的粒径为0.1～2mm。

11、进一步的，具体步骤如下：

12、1)球磨制浆：以重量份计，将10～15份α-al2o3、5～8份al2o3、2～5份辅助原料、2～5份光引发剂和1～2份氧化锆珠混合，放入球磨机中制成浆料；其中，辅助原料以重量份计为7～9份sio2、2～4份tio2、8～12份高岭土、6～7份膨润土和5～7份水云母质黏土；

13、2)成型：将步骤1)制成的浆料注入模具中，然后放置在波长为350～400nm的紫外光下照射，获得陶瓷坯体；

14、3)烧结：将步骤2)获得的陶瓷坯体先在25～300℃下烧结1h，然后在400～900℃下烧结1h，最后在950～1450℃下烧结1h，烧结完成；

15、4)表面处理：将步骤3)烧结完成的陶瓷坯体冷却至室温后，进行研磨和抛光，获得氧化铝陶瓷异形件。

16、进一步的，所述方法制备得到的氧化铝陶瓷异形件。

17、有益效果：相比于现有技术，本发明的优点为：

18、(1)本发明优化了陶瓷原料的组分和配比，使陶瓷坯体在紫外光的环境下加快成型，节约时间，提高成型率，为后处理提供良好的基础。

19、(2)本发明采用分段烧结，减少干燥工序，加快了陶瓷异形件的成品速率，节约时间，方法简单，成品率高。

20、(3)本发明制备的氧化铝陶瓷异形件具有高密度、耐磨和高硬度等性能，具备良好的环境和经济效益。

技术特征：

1.一种氧化铝陶瓷异形件的制备方法，其特征在于，先将α-al2o3、al2o3、辅助原料、光引发剂和氧化锆珠混合，球磨成浆，然后把浆体灌入模具中，照射紫外光成型，烧结，冷却后进行表面处理，获得氧化铝陶瓷异形件。

2.根据权利要求1所述的氧化铝陶瓷异形件的制备方法，其特征在于，所述α-al2o3、al2o3、辅助原料、光引发剂和氧化锆球的质量比为10～15：5～8：2～5：2～5：1～2。

3.根据权利要求1所述的氧化铝陶瓷异形件的制备方法，其特征在于，所述辅助原料为sio2、tio2、高岭土、膨润土和水云母质黏土。

4.根据权利要求3所述的氧化铝陶瓷异形件的制备方法，其特征在于，所述sio2、tio2、高岭土、膨润土和水云母质黏土的质量比为7～9：2～4：8～12：6～7：5～7。

5.根据权利要求1所述的氧化铝陶瓷异形件的制备方法，其特征在于，所述紫外光的波长为350～400nm。

6.根据权利要求1所述的氧化铝陶瓷异形件的制备方法，其特征在于，所述烧结为分段烧结，烧结的方法为：将成型后的坯体先在25～300℃下烧结1h，然后在400～900℃下烧结1h，最后在950～1450℃下烧结1h。

7.根据权利要求1所述的氧化铝陶瓷异形件的制备方法，其特征在于，所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮和2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的氧化铝陶瓷异形件的制备方法，其特征在于，所述氧化锆珠的粒径为0.1～2mm。

9.根据权利要求1所述的氧化铝陶瓷异形件的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

10.权利要求1～9任一项所述方法制备得到的氧化铝陶瓷异形件。

技术总结
本发明公开一种氧化铝陶瓷异形件的制备方法，属于陶瓷制备技术领域。该方法先将α‑Al2O3、Al2O3、辅助原料、光引发剂和氧化锆珠混合，球磨成浆，然后把浆体灌入模具中，照射紫外光成型，烧结，冷却后进行表面处理，获得氧化铝陶瓷异形件。本发明优化浆料组分和配比，使浆料可适用紫外光照射环境，使陶瓷坯体更易成型，节省时间，且可适用于制备复杂的陶瓷异形件，方法简单方便，有效减少成型过程中坯体的形变，有利于后续的处理。

技术研发人员：周华
受保护的技术使用者：无锡一贝新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/2