CN1256457C - 一种Al2O3/W复合材料的制造方法 - Google Patents
一种Al2O3/W复合材料的制造方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种耐火材料的生产方法。采用的技术方案是:将氧化钨粉为30~80%、金属铝粉为20~50%、刚玉为0~60%进行混合,然后冷压成型,再进行无压烧结或热压烧结,烧结温度为900~1900℃,烧结保温时间为0.5~5小时。烧结气氛:埋炭还原气氛,氩气或真空。本发明具有煅烧温度低及成本低和工艺简单的特点,制备的复合材料具有良好的导热性和热震稳定性。
Description
一、技术领域
本发明属于陶瓷组合物领域,尤其涉及一种耐火材料的生产方法。
二、背景技术
目前,制备Al2O3/W复合材料的方法有三种,第一种(黄奇良,潘伟,Al2O3/W层状复合材料性能及微观结构研究,广西民族学院学报,Vol.4,No.4,1999)是以离心注浆成型法成膜,热压烧结制得,制备方法较为复杂;第二种以金属钨粉和氧化铝细粉为原料,采用粉末冶金方法制得;第三种(Sekino,T,Nakahira,A,Niihara,K,Nawa,M,Fabricatlon of Al2O3/Tungsten Nanocomposites,Kona(Japan),No.10,Pg.192-197,1992)是以氧化钨和氧化铝粉为原料在氢气下还原氧化钨,然后在氩气下或真空中烧结。第二、三种方法不仅步骤复杂、条件苛刻、煅烧温度高、成本高且导热性和热震稳定性及抗侵蚀性差。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种具有良好的导热性、热震稳定性、抗侵蚀性且成本低、工艺简单、煅烧温度低的Al2O3/W复合材料的制造方法。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:将金属铝粉、刚玉、氧化钨粉混合,成型,烧结。按重量百分含量,氧化钨粉为30~80%,金属铝粉为20~50%,刚玉为0~60%。
在上述混合粉中,氧化钨的平均粒径为1~200μm,金属铝粉的平均粒径为1~200μm,刚玉的平均粒径为1μm~8cm。
将以上所述的金属铝粉、刚玉、氧化钨粉混合,混合方式为干混或湿混;若湿混,混合介质为丙酮或酒精,加入陶瓷球或碳化钨球,混合时间为1~3小时,混合后在烘箱中烘干,同时去掉陶瓷球或碳化钨球。
将混合均匀的粉末冷压成型,加压方式为单向加压、双向加压或等静压,压力为100~400Mpa。
冷压成型后烧结,烧结方式或无压烧结或热压烧结,热压烧结的烧结温度为1000~1900℃,烧结保温时间为0.5~5小时,烧结气氛为:埋炭还原气氛,氩气或真空;烧结或是无压烧结,烧结温度为900~1500℃,烧结保温时间为0.5~5小时,烧结气氛:埋炭还原气氛,氩气或真空。
由于采用上述技术路线,本发明工艺简单、煅烧温度低、成本低,生成的金属W可以均匀分布于Al2O3中,形成网络,具有良好的导热性和热震稳定性及抗侵蚀性。
四、具体实施方式
下面结合具体的实施方式对本发明作进一步的描述。
实施方式1将平均粒径为1~200μm.的氧化钨粉和平均粒径为1~200μm的金属铝粉以及平均粒径为1μm~8cm的刚玉按重量比为WO3∶Al∶Al2O3=30~80%∶5~30%∶0~50%进行混合,加入刚玉球作为球磨介质,混合时间为1~3小时,将混合料冷压成型,加压方式为单向加压或双向加压或等静压,压力为100~400Mpa。烧结方式为埋炭无压烧结,无压烧结的烧结温度为900~1600℃,烧结保温时间为0.5~5小时,烧结气氛:埋炭还原气氛,氩气。得到的Al2O3/W复合材料中的金属W含量约为60%.
实施方式2将平均粒径为1~200μm的氧化钨粉和平均粒径1~200μm的金属铝粉及平均粒径为1μm~8cm的刚玉按重量比:WO3∶Al∶Al2O3=30~80%∶5~30%∶0~50%进行混合,加入陶瓷球或碳化钨球作为球磨介质,混合时间为1~3小时,将混合料冷压成型,加压方式为单向加压或双向加压或等静压,压力为100~400Mpa。烧结方式为热压烧结,热压烧结的烧结温度为1000~1900℃,烧结保温时间为0.5~5小时,烧结气氛为氩气。得到的Al2O3/W复合材料中的金属W含量约为30~80%。
Claims (5)
1、一种Al2O3/W复合材料的制造方法,其特征在于按重量百分含量将30~80%的氧化钨粉、20~50%的金属铝粉、0~60%的刚玉混合,成型,烧结;
-烧结或是无压烧结,烧结温度为900~1600℃,烧结保温时间为0.5~5小时,烧结气氛为:埋炭还原气氛,氩气或真空;
-烧结或是热压烧结,烧结温度为1000~1900℃,烧结保温时间为0.5~5小时,烧结气氛为:埋炭还原气氛,氩气或真空。
2、根据权利要求1所述的Al2O3/W复合材料的制造方法,其特征在于所述的氧化钨的平均粒径为1~200μm,金属铝粉的平均粒径为1~200μm,刚玉的平均粒径为1μm~8cm。
3、根据权利要求1所述的Al2O3/W复合材料的制造方法,其特征在于所述的混合为干混或湿混;若湿混,混合介质为丙酮或酒精,加入陶瓷球或碳化钨球,混合时间为1~3小时,混合后在烘箱中烘干,同时去掉陶瓷球或碳化钨球。
4、根据权利要求1所述的Al2O3/W复合材料的制造方法,其特征在于所述的成型为冷压成型,加压方式为单向加压、双向加压或等静压,压力为100~400Mpa。
5、根据权利要求1~4中任一项所述的用Al2O3/W复合材料的制备方法所制备的Al2O3/W复合材料。
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