CN116120082A - 一种耐腐蚀日用陶瓷及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于日用陶瓷技术领域，具体涉及一种耐腐蚀日用陶瓷及其制备方法。按重量份计，所述耐腐蚀日用陶瓷包括以下原料：一水硬铝石40～60份；一水软铝石10～30份；斜锆石2～4份；碳化硅晶须2～6份；碳化钛晶须1～5份；碳纳米纤维1～3份；氧化镨2～4份；氧化镝1～3份；氧化镱3～5份；聚乙烯醇4～8份；水35～55份。本发明制备的耐腐蚀日用陶瓷具有优异的力学性能和耐腐蚀性能，具有优异的应用前景。

Description

一种耐腐蚀日用陶瓷及其制备方法
技术领域
本发明属于日用陶瓷技术领域。更具体地，涉及一种耐腐蚀日用陶瓷及其制备方法。
背景技术
随着社会经济的发展，人民生活水平的不断提高，陶瓷材料也在不断地更新发展。
Al2O3陶瓷作为常见的陶瓷材料，被研究使用的时间最早，应用也最为广泛，其各项力学性能优良，既具有普通陶瓷的高强度、高硬度、耐高温腐蚀等特点，又具备优良的抗氧化性和化学稳定性，且它的来源比较广泛，价格便宜。而且也被广泛应用于日用陶瓷领域中。然而，Al2O3陶瓷在室温条件下脆性大，受到外部载荷冲击时容易发生灾难性的断裂，制约着Al2O3陶瓷应用。
CN108530041A公开了一种高纯高强氧化铝陶瓷及其低温制备方法。所述方法：(1)将Al2O3粉体与添加剂混合进行湿法球磨，制备氧化铝料浆；(2)将步骤(1)中的料浆进行造粒，制备原料粉体；(3)将步骤(2)中的原料粉体压制成型，制备坯体；(4)将步骤(3)的坯体在850-1250℃下烧成，制得高纯高强氧化铝陶瓷；所述添加剂为烧结助剂；所述烧结助剂为TiO2、MnO2、Cu粉、Fe粉、Al粉中的一种以上。本发明工艺简单，原料成本低，生产能耗低，无需烧结前的预烧(煅烧)，只需低温烧结即可获得具有纯度高、致密度高、耐腐蚀性强、机械强度高等优良性能的高纯氧化铝陶瓷。
CN107417272A公开了一种增韧改性氧化铝日用陶瓷的制造方法，本发明的制造工艺通过利用溶胶凝胶法生成纳米二氧化钛以及添加短切碳纤维来增加氧化铝陶瓷的韧性，改善了传统氧化铝陶瓷韧性及强度差、脆性高的缺点，高温加压烧结过程中纳米二氧化钛的晶粒粒径控制在纳米的尺寸，这也就容易保持良好的强度、低温韧性、低温塑性等性能，从而使得复合改性后的氧化铝陶瓷具有高强度、高韧性；本发明原料简单易得，工艺便于工业控制，解决了日用陶瓷任性差、易开裂的缺点。
CN102432317A公开了一种微晶氧化铝耐磨陶瓷，包括以下重量百分数的组分：97.5～99.7％的氧化铝粉、0.3～1.0％的氧化镁粉、0～1.0％的粘结剂和0～0.5％的分散剂。同时，本发明还公开了上述微晶氧化铝耐磨陶瓷的制备方法。本发明微晶氧化铝陶瓷强度高、硬度高、耐磨、耐腐蚀，本发明制备方法简单，成本低，污染小，适合多个领域使用。
综上所述，通过在原料中添加改性剂可以改善氧化铝陶瓷的性能，但是现有的氧化铝日用陶瓷仍不能满足实际生产的需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术中存在的缺陷和不足，提供一种耐腐蚀日用陶瓷及其制备方法。按重量份计，所述耐腐蚀日用陶瓷包括以下原料：一水硬铝石40～60份；一水软铝石10～30份；斜锆石2～4份；碳化硅晶须2～6份；碳化钛晶须1～5份；碳纳米纤维1～3份；氧化镨2～4份；氧化镝1～3份；氧化镱3～5份；聚乙烯醇4～8份；水35～55份。本发明制备的耐腐蚀日用陶瓷具有优异的力学性能和耐腐蚀性能，具有优异的应用前景。
本发明的目的是提供一种耐腐蚀日用陶瓷。
本发明另一目的是提供一种耐腐蚀日用陶瓷的制备方法。
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
一种耐腐蚀日用陶瓷，按重量份计，所述耐腐蚀日用陶瓷包括以下原料：
一水硬铝石40～60份；一水软铝石10～30份；斜锆石2～4份；碳化硅晶须2～6份；碳化钛晶须1～5份；碳纳米纤维1～3份；氧化镨2～4份；氧化镝1～3份；氧化镱3～5份；聚乙烯醇4～8份；水35～55份。
优选的，所述一水硬铝石的粒径为10～30μm；所述一水软铝石的粒径为30～50μm。
优选的，所述斜锆石的粒径为10～30μm。
优选的，所述碳化硅晶须的长度为30～50nm，长径比为30～50:1；所述碳化钛晶须的长度为20～60nm，长径比为20～40:1；所述碳纳米纤维的长度为20～80nm，长径比为20～40:1。
优选的，所述氧化镨的粒径为10～50nm；所述氧化镝的粒径为20～40nm；所述氧化镱的粒径为25～45nm。
基于上述所述的一种耐腐蚀日用陶瓷的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将一水硬铝石、一水软铝石、斜锆石、碳化硅晶须、碳化钛晶须、碳纳米纤维、氧化镨、氧化镝、氧化镱和水放于球磨罐中进行球磨；
(2)球磨结束后，将得到的混合物料进行干燥，干燥后进行研磨，研磨后的粉体过100～300目筛；
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中预煅烧，煅烧后，将得到的粉体与聚乙烯醇混合均匀，采用干压成型法按造型制成坯体；然后将成型坯体进行热压烧结，然后快速退火自然冷却至室温，制得。
优选的，在步骤(1)中，所述球磨转速为200～600rpm，球磨时间为25～35h。
优选的，在步骤(2)中，所述干燥温度为100～140℃，干燥时间为10～20h。
优选的，在步骤(3)中，所述预煅烧为于600～800℃下预煅烧3～7h；所述干压成型压力为20～40MPa。
优选的，在步骤(3)中，所述热压烧结的条件为：在空气氛围下，升温速度为2～6℃/min，升温至500～700℃，保温4～8h，然后以升温速率为8～12℃/min，升温至1500～1600℃烧结，烧结压力20～30MPa，烧结1～3h，然后降温至800～1000℃，保温0.5～1.5h，升温至1100～1300℃，保温0.5～1.5h，然后再降温至600～800℃保温2～6h。
本发明具有以下有益效果：
(1)通过添加斜锆石、碳化硅晶须、碳化钛晶须和碳纳米纤维，利用组分之间的相互作用，改善氧化铝陶瓷的晶粒结构以及微观形貌，进而改善日用陶瓷的力学性能和耐腐蚀性能等性能。
(2)通过添加氧化镨、氧化镝和氧化镱，利用稀土之间的相互作用，改善氧化铝晶粒间隙，使日用陶瓷致密化，进一步改善日用陶瓷的力学性能和耐腐蚀性能等性能。
(3)本发明的制备工艺简单，原料来源广泛，具有良好的应用前景。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。
实施例1
一种耐腐蚀日用陶瓷，按重量份计，所述耐腐蚀日用陶瓷包括以下原料：
一水硬铝石50份；一水软铝石20份；斜锆石3份；碳化硅晶须4份；碳化钛晶须3份；碳纳米纤维2份；氧化镨3份；氧化镝2份；氧化镱4份；聚乙烯醇6份；水45份；
所述一水硬铝石的粒径为20μm；所述一水软铝石的粒径为40μm；所述斜锆石的粒径为20μm；
所述碳化硅晶须的长度为40nm，长径比为40:1；
所述碳化钛晶须的长度为40nm，长径比为25:1；
所述碳纳米纤维的长度为50nm，长径比为25:1；
所述氧化镨的粒径为30nm；
所述氧化镝的粒径为30nm；
所述氧化镱的粒径为35nm；
所述耐腐蚀日用陶瓷的制备方法包括以下步骤：
(1)将一水硬铝石、一水软铝石、斜锆石、碳化硅晶须、碳化钛晶须、碳纳米纤维、氧化镨、氧化镝、氧化镱和水放于球磨罐中进行球磨，所述球磨转速为400rpm，球磨时间为30h；
(2)球磨结束后，将得到的混合物料进行干燥，干燥后进行研磨，研磨后的粉体过200目筛；所述干燥温度为120℃，干燥时间为15h；
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下预煅烧5h，煅烧后，将得到的粉体与聚乙烯醇混合均匀，采用干压成型法按造型制成坯体，干压成型压力为30MPa；然后将成型坯体进行热压烧结，在空气条件下，升温速度为4℃/min，升温至600℃，保温6h，然后以升温速率为10℃/min，升温至1550℃烧结，烧结压力25MPa，烧结2h，然后降温至900℃，保温1h，升温至1200℃，保温1h，然后再降温至700℃保温4h，然后快速退火自然冷却至室温，制得。
实施例2
一种耐腐蚀日用陶瓷，按重量份计，所述耐腐蚀日用陶瓷包括以下原料：
一水硬铝石60份；一水软铝石10份；斜锆石4份；碳化硅晶须2份；碳化钛晶须5份；碳纳米纤维1份；氧化镨4份；氧化镝1份；氧化镱5份；聚乙烯醇4份；水55份；
所述一水硬铝石的粒径为30μm；所述一水软铝石的粒径为30μm；所述斜锆石的粒径为30μm；
所述碳化硅晶须的长度为50nm，长径比为50:1；
所述碳化钛晶须的长度为20nm，长径比为20:1；
所述碳纳米纤维的长度为80nm，长径比为40:1；
所述氧化镨的粒径为50nm；
所述氧化镝的粒径为20nm；
所述氧化镱的粒径为45nm；
所述耐腐蚀日用陶瓷的制备方法包括以下步骤：
(1)将一水硬铝石、一水软铝石、斜锆石、碳化硅晶须、碳化钛晶须、碳纳米纤维、氧化镨、氧化镝、氧化镱和水放于球磨罐中进行球磨，所述球磨转速为600rpm，球磨时间为25h；
(2)球磨结束后，将得到的混合物料进行干燥，干燥后进行研磨，研磨后的粉体过300目筛；所述干燥温度为140℃，干燥时间为10h；
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于800℃下预煅烧3h，煅烧后，将得到的粉体与聚乙烯醇混合均匀，采用干压成型法按造型制成坯体，干压成型压力为40MPa；然后将成型坯体进行热压烧结，在空气条件下，升温速度为6℃/min，升温至700℃，保温4h，然后以升温速率为12℃/min，升温至1600℃烧结，烧结压力30MPa，烧结1h，然后降温至1000℃，保温0.5h，升温至1300℃，保温0.5h，然后再降温至800℃保温2h，然后快速退火自然冷却至室温，制得。
实施例3
一种耐腐蚀日用陶瓷，按重量份计，所述耐腐蚀日用陶瓷包括以下原料：
一水硬铝石40份；一水软铝石30份；斜锆石2份；碳化硅晶须6份；碳化钛晶须1份；碳纳米纤维3份；氧化镨2份；氧化镝3份；氧化镱3份；聚乙烯醇8份；水35份；
所述一水硬铝石的粒径为10μm；所述一水软铝石的粒径为50μm；所述斜锆石的粒径为10μm；
所述碳化硅晶须的长度为30nm，长径比为30:1；
所述碳化钛晶须的长度为60nm，长径比为40:1；
所述碳纳米纤维的长度为20nm，长径比为20:1；
所述氧化镨的粒径为10nm；
所述氧化镝的粒径为40nm；
所述氧化镱的粒径为25nm；
所述耐腐蚀日用陶瓷的制备方法包括以下步骤：
(1)将一水硬铝石、一水软铝石、斜锆石、碳化硅晶须、碳化钛晶须、碳纳米纤维、氧化镨、氧化镝、氧化镱和水放于球磨罐中进行球磨，所述球磨转速为200rpm，球磨时间为35h；
(2)球磨结束后，将得到的混合物料进行干燥，干燥后进行研磨，研磨后的粉体过100目筛；所述干燥温度为100℃，干燥时间为20h；
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于600℃下预煅烧7h，煅烧后，将得到的粉体与聚乙烯醇混合均匀，采用干压成型法按造型制成坯体，干压成型压力为20MPa；然后将成型坯体进行热压烧结，在空气条件下，升温速度为2℃/min，升温至500℃，保温8h，然后以升温速率为8℃/min，升温至1500℃烧结，烧结压力20MPa，烧结3h，然后降温至800℃，保温1.5h，升温至1100℃，保温1.5h，然后再降温至600℃保温6h，然后快速退火自然冷却至室温，制得。
对比例1
一种耐腐蚀日用陶瓷，按重量份计，所述耐腐蚀日用陶瓷包括以下原料：
一水硬铝石50份；一水软铝石20份；斜锆石7份；碳化钛晶须3份；碳纳米纤维2份；氧化镨3份；氧化镝2份；氧化镱4份；聚乙烯醇6份；水45份；
所述一水硬铝石的粒径为20μm；所述一水软铝石的粒径为40μm；所述斜锆石的粒径为20μm；
所述碳化钛晶须的长度为40nm，长径比为25:1；
所述碳纳米纤维的长度为50nm，长径比为25:1；
所述氧化镨的粒径为30nm；
所述氧化镝的粒径为30nm；
所述氧化镱的粒径为35nm；
所述耐腐蚀日用陶瓷的制备方法包括以下步骤：
(1)将一水硬铝石、一水软铝石、斜锆石、碳化钛晶须、碳纳米纤维、氧化镨、氧化镝、氧化镱和水放于球磨罐中进行球磨，所述球磨转速为400rpm，球磨时间为30h；
(2)球磨结束后，将得到的混合物料进行干燥，干燥后进行研磨，研磨后的粉体过200目筛；所述干燥温度为120℃，干燥时间为15h；
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下预煅烧5h，煅烧后，将得到的粉体与聚乙烯醇混合均匀，采用干压成型法按造型制成坯体，干压成型压力为30MPa；然后将成型坯体进行热压烧结，在空气条件下，升温速度为4℃/min，升温至600℃，保温6h，然后以升温速率为10℃/min，升温至1550℃烧结，烧结压力25MPa，烧结2h，然后降温至900℃，保温1h，升温至1200℃，保温1h，然后再降温至700℃保温4h，然后快速退火自然冷却至室温，制得。
对比例2
一种耐腐蚀日用陶瓷，按重量份计，所述耐腐蚀日用陶瓷包括以下原料：
一水硬铝石50份；一水软铝石20份；碳化硅晶须7份；碳化钛晶须3份；碳纳米纤维2份；氧化镨3份；氧化镝2份；氧化镱4份；聚乙烯醇6份；水45份；
所述一水硬铝石的粒径为20μm；所述一水软铝石的粒径为40μm；所述碳化硅晶须的长度为40nm，长径比为40:1；
所述碳化钛晶须的长度为40nm，长径比为25:1；
所述碳纳米纤维的长度为50nm，长径比为25:1；
所述氧化镨的粒径为30nm；
所述氧化镝的粒径为30nm；
所述氧化镱的粒径为35nm；
所述耐腐蚀日用陶瓷的制备方法包括以下步骤：
(1)将一水硬铝石、一水软铝石、碳化硅晶须、碳化钛晶须、碳纳米纤维、氧化镨、氧化镝、氧化镱和水放于球磨罐中进行球磨，所述球磨转速为400rpm，球磨时间为30h；
(2)球磨结束后，将得到的混合物料进行干燥，干燥后进行研磨，研磨后的粉体过200目筛；所述干燥温度为120℃，干燥时间为15h；
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下预煅烧5h，煅烧后，将得到的粉体与聚乙烯醇混合均匀，采用干压成型法按造型制成坯体，干压成型压力为30MPa；然后将成型坯体进行热压烧结，在空气条件下，升温速度为4℃/min，升温至600℃，保温6h，然后以升温速率为10℃/min，升温至1550℃烧结，烧结压力25MPa，烧结2h，然后降温至900℃，保温1h，升温至1200℃，保温1h，然后再降温至700℃保温4h，然后快速退火自然冷却至室温，制得。
对比例3
一种耐腐蚀日用陶瓷，按重量份计，所述耐腐蚀日用陶瓷包括以下原料：
一水硬铝石50份；一水软铝石20份；斜锆石3份；碳化硅晶须7份；碳纳米纤维2份；氧化镨3份；氧化镝2份；氧化镱4份；聚乙烯醇6份；水45份；
所述一水硬铝石的粒径为20μm；所述一水软铝石的粒径为40μm；所述斜锆石的粒径为20μm；
所述碳化硅晶须的长度为40nm，长径比为40:1；
所述碳纳米纤维的长度为50nm，长径比为25:1；
所述氧化镨的粒径为30nm；
所述氧化镝的粒径为30nm；
所述氧化镱的粒径为35nm；
所述耐腐蚀日用陶瓷的制备方法包括以下步骤：
(1)将一水硬铝石、一水软铝石、斜锆石、碳化硅晶须、碳纳米纤维、氧化镨、氧化镝、氧化镱和水放于球磨罐中进行球磨，所述球磨转速为400rpm，球磨时间为30h；
(2)球磨结束后，将得到的混合物料进行干燥，干燥后进行研磨，研磨后的粉体过200目筛；所述干燥温度为120℃，干燥时间为15h；
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下预煅烧5h，煅烧后，将得到的粉体与聚乙烯醇混合均匀，采用干压成型法按造型制成坯体，干压成型压力为30MPa；然后将成型坯体进行热压烧结，在空气条件下，升温速度为4℃/min，升温至600℃，保温6h，然后以升温速率为10℃/min，升温至1550℃烧结，烧结压力25MPa，烧结2h，然后降温至900℃，保温1h，升温至1200℃，保温1h，然后再降温至700℃保温4h，然后快速退火自然冷却至室温，制得。
对比例4
一种耐腐蚀日用陶瓷，按重量份计，所述耐腐蚀日用陶瓷包括以下原料：
一水硬铝石50份；一水软铝石20份；斜锆石3份；碳化钛晶须7份；碳纳米纤维2份；氧化镨3份；氧化镝2份；氧化镱4份；聚乙烯醇6份；水45份；
所述一水硬铝石的粒径为20μm；所述一水软铝石的粒径为40μm；所述斜锆石的粒径为20μm；
所述碳化钛晶须的长度为40nm，长径比为25:1；
所述碳纳米纤维的长度为50nm，长径比为25:1；
所述氧化镨的粒径为30nm；
所述氧化镝的粒径为30nm；
所述氧化镱的粒径为35nm；
所述耐腐蚀日用陶瓷的制备方法包括以下步骤：
(1)将一水硬铝石、一水软铝石、斜锆石、碳化钛晶须、碳纳米纤维、氧化镨、氧化镝、氧化镱和水放于球磨罐中进行球磨，所述球磨转速为400rpm，球磨时间为30h；
(2)球磨结束后，将得到的混合物料进行干燥，干燥后进行研磨，研磨后的粉体过200目筛；所述干燥温度为120℃，干燥时间为15h；
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下预煅烧5h，煅烧后，将得到的粉体与聚乙烯醇混合均匀，采用干压成型法按造型制成坯体，干压成型压力为30MPa；然后将成型坯体进行热压烧结，在空气条件下，升温速度为4℃/min，升温至600℃，保温6h，然后以升温速率为10℃/min，升温至1550℃烧结，烧结压力25MPa，烧结2h，然后降温至900℃，保温1h，升温至1200℃，保温1h，然后再降温至700℃保温4h，然后快速退火自然冷却至室温，制得。
对比例5
一种耐腐蚀日用陶瓷，按重量份计，所述耐腐蚀日用陶瓷包括以下原料：
一水硬铝石50份；一水软铝石20份；斜锆石3份；碳化硅晶须4份；碳化钛晶须5份；氧化镨3份；氧化镝2份；氧化镱4份；聚乙烯醇6份；水45份；
所述一水硬铝石的粒径为20μm；所述一水软铝石的粒径为40μm；所述斜锆石的粒径为20μm；
所述碳化硅晶须的长度为40nm，长径比为40:1；
所述碳化钛晶须的长度为40nm，长径比为25:1；
所述氧化镨的粒径为30nm；
所述氧化镝的粒径为30nm；
所述氧化镱的粒径为35nm；
所述耐腐蚀日用陶瓷的制备方法包括以下步骤：
(1)将一水硬铝石、一水软铝石、斜锆石、碳化硅晶须、碳化钛晶须、氧化镨、氧化镝、氧化镱和水放于球磨罐中进行球磨，所述球磨转速为400rpm，球磨时间为30h；
(2)球磨结束后，将得到的混合物料进行干燥，干燥后进行研磨，研磨后的粉体过200目筛；所述干燥温度为120℃，干燥时间为15h；
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下预煅烧5h，煅烧后，将得到的粉体与聚乙烯醇混合均匀，采用干压成型法按造型制成坯体，干压成型压力为30MPa；然后将成型坯体进行热压烧结，在空气条件下，升温速度为4℃/min，升温至600℃，保温6h，然后以升温速率为10℃/min，升温至1550℃烧结，烧结压力25MPa，烧结2h，然后降温至900℃，保温1h，升温至1200℃，保温1h，然后再降温至700℃保温4h，然后快速退火自然冷却至室温，制得。
对比例6
一种耐腐蚀日用陶瓷，按重量份计，所述耐腐蚀日用陶瓷包括以下原料：
一水硬铝石50份；一水软铝石20份；斜锆石3份；碳化硅晶须4份；碳纳米纤维5份；氧化镨3份；氧化镝2份；氧化镱4份；聚乙烯醇6份；水45份；
所述一水硬铝石的粒径为20μm；所述一水软铝石的粒径为40μm；所述斜锆石的粒径为20μm；
所述碳化硅晶须的长度为40nm，长径比为40:1；
所述碳纳米纤维的长度为50nm，长径比为25:1；
所述氧化镨的粒径为30nm；
所述氧化镝的粒径为30nm；
所述氧化镱的粒径为35nm；
所述耐腐蚀日用陶瓷的制备方法包括以下步骤：
(1)将一水硬铝石、一水软铝石、斜锆石、碳化硅晶须、碳纳米纤维、氧化镨、氧化镝、氧化镱和水放于球磨罐中进行球磨，所述球磨转速为400rpm，球磨时间为30h；
(2)球磨结束后，将得到的混合物料进行干燥，干燥后进行研磨，研磨后的粉体过200目筛；所述干燥温度为120℃，干燥时间为15h；
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下预煅烧5h，煅烧后，将得到的粉体与聚乙烯醇混合均匀，采用干压成型法按造型制成坯体，干压成型压力为30MPa；然后将成型坯体进行热压烧结，在空气条件下，升温速度为4℃/min，升温至600℃，保温6h，然后以升温速率为10℃/min，升温至1550℃烧结，烧结压力25MPa，烧结2h，然后降温至900℃，保温1h，升温至1200℃，保温1h，然后再降温至700℃保温4h，然后快速退火自然冷却至室温，制得。
对比例7
一种耐腐蚀日用陶瓷，按重量份计，所述耐腐蚀日用陶瓷包括以下原料：
一水硬铝石50份；一水软铝石20份；斜锆石3份；碳化硅晶须4份；碳化钛晶须3份；碳纳米纤维2份；氧化镨5份；氧化镱4份；聚乙烯醇6份；水45份；
所述一水硬铝石的粒径为20μm；所述一水软铝石的粒径为40μm；所述斜锆石的粒径为20μm；
所述碳化硅晶须的长度为40nm，长径比为40:1；
所述碳化钛晶须的长度为40nm，长径比为25:1；
所述碳纳米纤维的长度为50nm，长径比为25:1；
所述氧化镨的粒径为30nm；
所述氧化镱的粒径为35nm；
所述耐腐蚀日用陶瓷的制备方法包括以下步骤：
(1)将一水硬铝石、一水软铝石、斜锆石、碳化硅晶须、碳化钛晶须、碳纳米纤维、氧化镨、氧化镱和水放于球磨罐中进行球磨，所述球磨转速为400rpm，球磨时间为30h；
(2)球磨结束后，将得到的混合物料进行干燥，干燥后进行研磨，研磨后的粉体过200目筛；所述干燥温度为120℃，干燥时间为15h；
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下预煅烧5h，煅烧后，将得到的粉体与聚乙烯醇混合均匀，采用干压成型法按造型制成坯体，干压成型压力为30MPa；然后将成型坯体进行热压烧结，在空气条件下，升温速度为4℃/min，升温至600℃，保温6h，然后以升温速率为10℃/min，升温至1550℃烧结，烧结压力25MPa，烧结2h，然后降温至900℃，保温1h，升温至1200℃，保温1h，然后再降温至700℃保温4h，然后快速退火自然冷却至室温，制得。
对比例8
一种耐腐蚀日用陶瓷，按重量份计，所述耐腐蚀日用陶瓷包括以下原料：
一水硬铝石50份；一水软铝石20份；斜锆石3份；碳化硅晶须4份；碳化钛晶须3份；碳纳米纤维2份；氧化镝5份；氧化镱4份；聚乙烯醇6份；水45份；
所述一水硬铝石的粒径为20μm；所述一水软铝石的粒径为40μm；所述斜锆石的粒径为20μm；
所述碳化硅晶须的长度为40nm，长径比为40:1；
所述碳化钛晶须的长度为40nm，长径比为25:1；
所述碳纳米纤维的长度为50nm，长径比为25:1；
所述氧化镝的粒径为30nm；
所述氧化镱的粒径为35nm；
所述耐腐蚀日用陶瓷的制备方法包括以下步骤：
(1)将一水硬铝石、一水软铝石、斜锆石、碳化硅晶须、碳化钛晶须、碳纳米纤维、氧化镝、氧化镱和水放于球磨罐中进行球磨，所述球磨转速为400rpm，球磨时间为30h；
(2)球磨结束后，将得到的混合物料进行干燥，干燥后进行研磨，研磨后的粉体过200目筛；所述干燥温度为120℃，干燥时间为15h；
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下预煅烧5h，煅烧后，将得到的粉体与聚乙烯醇混合均匀，采用干压成型法按造型制成坯体，干压成型压力为30MPa；然后将成型坯体进行热压烧结，在空气条件下，升温速度为4℃/min，升温至600℃，保温6h，然后以升温速率为10℃/min，升温至1550℃烧结，烧结压力25MPa，烧结2h，然后降温至900℃，保温1h，升温至1200℃，保温1h，然后再降温至700℃保温4h，然后快速退火自然冷却至室温，制得。
对比例9
一种耐腐蚀日用陶瓷，按重量份计，所述耐腐蚀日用陶瓷包括以下原料：
一水硬铝石50份；一水软铝石20份；斜锆石3份；碳化硅晶须4份；碳化钛晶须3份；碳纳米纤维2份；氧化镨3份；氧化镝6份；聚乙烯醇6份；水45份；
所述一水硬铝石的粒径为20μm；所述一水软铝石的粒径为40μm；所述斜锆石的粒径为20μm；
所述碳化硅晶须的长度为40nm，长径比为40:1；
所述碳化钛晶须的长度为40nm，长径比为25:1；
所述碳纳米纤维的长度为50nm，长径比为25:1；
所述氧化镨的粒径为30nm；
所述氧化镝的粒径为30nm；
所述耐腐蚀日用陶瓷的制备方法包括以下步骤：
(1)将一水硬铝石、一水软铝石、斜锆石、碳化硅晶须、碳化钛晶须、碳纳米纤维、氧化镨、氧化镝和水放于球磨罐中进行球磨，所述球磨转速为400rpm，球磨时间为30h；
(2)球磨结束后，将得到的混合物料进行干燥，干燥后进行研磨，研磨后的粉体过200目筛；所述干燥温度为120℃，干燥时间为15h；
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下预煅烧5h，煅烧后，将得到的粉体与聚乙烯醇混合均匀，采用干压成型法按造型制成坯体，干压成型压力为30MPa；然后将成型坯体进行热压烧结，在空气条件下，升温速度为4℃/min，升温至600℃，保温6h，然后以升温速率为10℃/min，升温至1550℃烧结，烧结压力25MPa，烧结2h，然后降温至900℃，保温1h，升温至1200℃，保温1h，然后再降温至700℃保温4h，然后快速退火自然冷却至室温，制得。
对比例10
一种耐腐蚀日用陶瓷，按重量份计，所述耐腐蚀日用陶瓷包括以下原料：
一水硬铝石50份；一水软铝石20份；斜锆石3份；碳化硅晶须4份；碳化钛晶须3份；碳纳米纤维2份；氧化镨3份；氧化镱6份；聚乙烯醇6份；水45份；
所述一水硬铝石的粒径为20μm；所述一水软铝石的粒径为40μm；所述斜锆石的粒径为20μm；
所述碳化硅晶须的长度为40nm，长径比为40:1；
所述碳化钛晶须的长度为40nm，长径比为25:1；
所述碳纳米纤维的长度为50nm，长径比为25:1；
所述氧化镨的粒径为30nm；
所述氧化镱的粒径为35nm；
所述耐腐蚀日用陶瓷的制备方法包括以下步骤：
(1)将一水硬铝石、一水软铝石、斜锆石、碳化硅晶须、碳化钛晶须、碳纳米纤维、氧化镨、氧化镱和水放于球磨罐中进行球磨，所述球磨转速为400rpm，球磨时间为30h；
(2)球磨结束后，将得到的混合物料进行干燥，干燥后进行研磨，研磨后的粉体过200目筛；所述干燥温度为120℃，干燥时间为15h；
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下预煅烧5h，煅烧后，将得到的粉体与聚乙烯醇混合均匀，采用干压成型法按造型制成坯体，干压成型压力为30MPa；然后将成型坯体进行热压烧结，在空气条件下，升温速度为4℃/min，升温至600℃，保温6h，然后以升温速率为10℃/min，升温至1550℃烧结，烧结压力25MPa，烧结2h，然后降温至900℃，保温1h，升温至1200℃，保温1h，然后再降温至700℃保温4h，然后快速退火自然冷却至室温，制得。
对比例11
一种耐腐蚀日用陶瓷，按重量份计，所述耐腐蚀日用陶瓷包括以下原料：
一水硬铝石50份；一水软铝石20份；斜锆石7份；碳化硅晶须4份；碳化钛晶须3份；碳纳米纤维2份；氧化镨3份；氧化镝2份；聚乙烯醇6份；水45份；
所述一水硬铝石的粒径为20μm；所述一水软铝石的粒径为40μm；所述斜锆石的粒径为20μm；
所述碳化硅晶须的长度为40nm，长径比为40:1；
所述碳化钛晶须的长度为40nm，长径比为25:1；
所述碳纳米纤维的长度为50nm，长径比为25:1；
所述氧化镨的粒径为30nm；
所述氧化镝的粒径为30nm；
所述耐腐蚀日用陶瓷的制备方法包括以下步骤：
(1)将一水硬铝石、一水软铝石、斜锆石、碳化硅晶须、碳化钛晶须、碳纳米纤维、氧化镨、氧化镝和水放于球磨罐中进行球磨，所述球磨转速为400rpm，球磨时间为30h；
(2)球磨结束后，将得到的混合物料进行干燥，干燥后进行研磨，研磨后的粉体过200目筛；所述干燥温度为120℃，干燥时间为15h；
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下预煅烧5h，煅烧后，将得到的粉体与聚乙烯醇混合均匀，采用干压成型法按造型制成坯体，干压成型压力为30MPa；然后将成型坯体进行热压烧结，在空气条件下，升温速度为4℃/min，升温至600℃，保温6h，然后以升温速率为10℃/min，升温至1550℃烧结，烧结压力25MPa，烧结2h，然后降温至900℃，保温1h，升温至1200℃，保温1h，然后再降温至700℃保温4h，然后快速退火自然冷却至室温，制得。
对比例12
一种耐腐蚀日用陶瓷，按重量份计，所述耐腐蚀日用陶瓷包括以下原料：
一水硬铝石50份；一水软铝石20份；碳化硅晶须4份；碳化钛晶须3份；碳纳米纤维2份；氧化镨3份；氧化镝2份；氧化镱7份；聚乙烯醇6份；水45份；
所述一水硬铝石的粒径为20μm；所述一水软铝石的粒径为40μm；所述碳化硅晶须的长度为40nm，长径比为40:1；
所述碳化钛晶须的长度为40nm，长径比为25:1；
所述碳纳米纤维的长度为50nm，长径比为25:1；
所述氧化镨的粒径为30nm；
所述氧化镝的粒径为30nm；
所述氧化镱的粒径为35nm；
所述耐腐蚀日用陶瓷的制备方法包括以下步骤：
(1)将一水硬铝石、一水软铝石、碳化硅晶须、碳化钛晶须、碳纳米纤维、氧化镨、氧化镝、氧化镱和水放于球磨罐中进行球磨，所述球磨转速为400rpm，球磨时间为30h；
(2)球磨结束后，将得到的混合物料进行干燥，干燥后进行研磨，研磨后的粉体过200目筛；所述干燥温度为120℃，干燥时间为15h；
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下预煅烧5h，煅烧后，将得到的粉体与聚乙烯醇混合均匀，采用干压成型法按造型制成坯体，干压成型压力为30MPa；然后将成型坯体进行热压烧结，在空气条件下，升温速度为4℃/min，升温至600℃，保温6h，然后以升温速率为10℃/min，升温至1550℃烧结，烧结压力25MPa，烧结2h，然后降温至900℃，保温1h，升温至1200℃，保温1h，然后再降温至700℃保温4h，然后快速退火自然冷却至室温，制得。
对比例13
一种耐腐蚀日用陶瓷，按重量份计，所述耐腐蚀日用陶瓷包括以下原料：
一水硬铝石50份；一水软铝石20份；斜锆石3份；碳化硅晶须4份；碳化钛晶须3份；碳纳米纤维2份；氧化镨3份；氧化镝2份；氧化镱4份；聚乙烯醇6份；水45份；
所述一水硬铝石的粒径为20μm；所述一水软铝石的粒径为40μm；所述斜锆石的粒径为20μm；
所述碳化硅晶须的长度为40nm，长径比为40:1；
所述碳化钛晶须的长度为40nm，长径比为25:1；
所述碳纳米纤维的长度为50nm，长径比为25:1；
所述氧化镨的粒径为30nm；
所述氧化镝的粒径为30nm；
所述氧化镱的粒径为35nm；
所述耐腐蚀日用陶瓷的制备方法包括以下步骤：
(1)将一水硬铝石、一水软铝石、斜锆石、碳化硅晶须、碳化钛晶须、碳纳米纤维、氧化镨、氧化镝、氧化镱和水放于球磨罐中进行球磨，所述球磨转速为400rpm，球磨时间为30h；
(2)球磨结束后，将得到的混合物料进行干燥，干燥后进行研磨，研磨后的粉体过200目筛；所述干燥温度为120℃，干燥时间为15h；
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下预煅烧5h，煅烧后，将得到的粉体与聚乙烯醇混合均匀，采用干压成型法按造型制成坯体，干压成型压力为30MPa；然后将成型坯体进行热压烧结，在空气条件下，升温速度为4℃/min，升温至600℃，保温6h，然后以升温速率为10℃/min，升温至1550℃烧结，烧结压力25MPa，烧结2h，然后降温至700℃，保温6h，然后快速退火自然冷却至室温，制得。
将实施例1-3和对比例1-13进行力学性能测试。
采用显微维氏硬度计测量材料的维氏硬度，载荷为10N，加载时间为5S，硬度值是测量五次的平均值；采用PT-1036PC型万能材料实验机测试样品的弯曲强度，试样尺寸为35mm×5mm×5mm，跨距为14mm，压头加载速度为0.4mm/min，弯曲强度取三次测量结果的平均值；具体测试结果见表1：
硬度Hv(MPa) 弯曲强度(MPa) 硬度Hv(MPa) 弯曲强度(MPa)
实施例1 1638.8 376.7 对比例6 1602.2 357.5
实施例2 1625.9 363.9 对比例7 1596.1 356.8
实施例3 1632.7 372.3 对比例8 1603.4 358.2
对比例1 1594.8 355.7 对比例9 1598.4 356.9
对比例2 1602.4 357.8 对比例10 1606.9 359.3
对比例3 1595.7 356.4 对比例11 1602.7 357.9
对比例4 1601.5 357.2 对比例12 1606.5 358.6
对比例5 1595.1 356.1 对比例13 1607.8 359.6
由表1可以看出，本发明制备的耐腐蚀日用陶瓷，利用组分之间的相互作用，显著改善了日用陶瓷的力学性能。
将实施例1-3和对比例1-13进行防腐性能测试。
除了不含水以外，测试所使用的原料与实施例1-3以及对比例1-13的中的原料种类和份数保持相同。
所述防腐测试方法包括以下步骤：
(1)对45#钢进行表面处理；对所需涂层的金属基体材料表面进行喷砂处理，随后在喷砂处理后的金属基体材料表面喷涂粘结底层，完成金属基体材料预处理；所述粘结底层为NiCrAl，厚度为50μm；
(2)将实施例1-3和对比例1-13中，除了不添加水以外，其它原料组分进行机械混合2h，然后进行超声震动2h，再研磨2h得到复合粉体；
(3)采用等离子喷涂的方法，将步骤(2)得到的复合粉体喷涂在步骤(1)中得到的经过预处理的金属基体材料表面，涂层厚度为150μm，从而制备形成具有耐腐蚀性的陶瓷涂层；其中，喷涂功率在30KW，喷涂距离80mm，氩气送粉流量为0.8m3/h，氢气流量为1.2m3/h。
(4)然后采用RST5200电化学工作站测试试样的耐蚀性能，采用标准三电极体系，环氧树脂封装后的试样作为工作电极，铂片作为辅助电极，饱和甘汞电极(SCE)作为参比电极，在25℃的3.5％NaCl溶液中进行动电位计划曲线测试，电化学测试前工作电极在4％NaCl容易中浸泡0.5h。动电位扫描范围为-0.5～0.2V(相对于开路电位)，扫描速率为0.5mV/s，测定腐蚀速率。具体测试结果见表2：
腐蚀速率(mm/year) 腐蚀速率(mm/year)
实施例1 0.079 对比例6 0.106
实施例2 0.091 对比例7 0.113
实施例3 0.086 对比例8 0.102
对比例1 0.122 对比例9 0.111
对比例2 0.104 对比例10 0.097
对比例3 0.116 对比例11 0.103
对比例4 0.109 对比例12 0.101
对比例5 0.117 对比例13 0.094
由表2可以看出，本发明制备的耐腐蚀日用陶瓷，具有优异的防腐性能，具有优异的应用前景。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐腐蚀日用陶瓷，其特征在于：按重量份计，所述耐腐蚀日用陶瓷包括以下原料：
一水硬铝石40～60份；一水软铝石10～30份；斜锆石2～4份；碳化硅晶须2～6份；碳化钛晶须1～5份；碳纳米纤维1～3份；氧化镨2～4份；氧化镝1～3份；氧化镱3～5份；聚乙烯醇4～8份；水35～55份。
2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀日用陶瓷，其特征在于：所述一水硬铝石的粒径为10～30μm；所述一水软铝石的粒径为30～50μm。
3.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀日用陶瓷，其特征在于：所述斜锆石的粒径为10～30μm。
4.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀日用陶瓷，其特征在于：所述碳化硅晶须的长度为30～50nm，长径比为30～50:1；所述碳化钛晶须的长度为20～60nm，长径比为20～40:1；所述碳纳米纤维的长度为20～80nm，长径比为20～40:1。
5.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀日用陶瓷，其特征在于：所述氧化镨的粒径为10～50nm；所述氧化镝的粒径为20～40nm；所述氧化镱的粒径为25～45nm。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种耐腐蚀日用陶瓷的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
(1)将一水硬铝石、一水软铝石、斜锆石、碳化硅晶须、碳化钛晶须、碳纳米纤维、氧化镨、氧化镝、氧化镱和水放于球磨罐中进行球磨；
(2)球磨结束后，将得到的混合物料进行干燥，干燥后进行研磨，研磨后的粉体过100～300目筛；
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中预煅烧，煅烧后，将得到的粉体与聚乙烯醇混合均匀，采用干压成型法按造型制成坯体；然后将成型坯体进行热压烧结，然后快速退火自然冷却至室温，制得。
7.根据权利要求6所述的一种耐腐蚀日用陶瓷的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述球磨转速为200～600rpm，球磨时间为25～35h。
8.根据权利要求6所述的一种耐腐蚀日用陶瓷的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述干燥温度为100～140℃，干燥时间为10～20h。
9.根据权利要求6所述的一种耐腐蚀日用陶瓷的制备方法，其特征在于：在步骤(3)中，所述预煅烧为于600～800℃下预煅烧3～7h；所述干压成型压力为20～40MPa。
10.根据权利要求6所述的一种耐腐蚀日用陶瓷的制备方法，其特征在于：在步骤(3)中，所述热压烧结的条件为：在空气氛围下，升温速度为2～6℃/min，升温至500～700℃，保温4～8h，然后以升温速率为8～12℃/min，升温至1500～1600℃烧结，烧结压力20～30MPa，烧结1～3h，然后降温至800～1000℃，保温0.5～1.5h，升温至1100～1300℃，保温0.5～1.5h，然后再降温至600～800℃保温2～6h。
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