熱噴涂用高強度陶瓷及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用高強度陶瓷，具體的說是一種熱噴涂用高強度陶瓷及其制備方法，屬于熱噴涂技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]航天航空，核工業(yè)，新能源，國防軍工等領(lǐng)域急需大量的新材料，特種陶瓷由于具有優(yōu)良的耐熱性能，介電性能，耐磨性能，隔熱性能，壓電性能，透光性能受到各國的廣泛重視。耐熱陶瓷就是其中的一個重要分支。傳統(tǒng)的耐熱陶瓷一般耐熱溫度低，且燒結(jié)工藝復(fù)雜，成本高。因此迫切需要對其進行改進，降低成本，讓其使用范圍更廣，實用性變強。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提出一種熱噴涂用高強度陶瓷及其制備方法，以改善傳統(tǒng)熱噴涂耐熱陶瓷的性能，提高其耐熱溫度，降低制作成本。
[0004]本發(fā)明解決以上技術(shù)問題的技術(shù)方案:提供一種熱噴涂用高強度陶瓷，其原料組成按重量份包括:三氧化二鋁45-55份、耐火粘土 11-15份、二氧化硅10-16份、貝殼粉2_3份、石粉料3-5份、氮化硼6-8份、二氧化錳3-5份、聚乙二醇4-6份、高嶺土 3-7份、硅溶膠1-5份、甲酸鈣7-9份、羥甲基纖維素1-2份、木質(zhì)素磺酸鈉5-7份、石蠟3_5份、稀土復(fù)合粉體4-6份以及去尚子水適量；
所述稀土復(fù)合粉體按重量百分比包含以下成分:Pr:21-23%, Sc:13-18%, Gd:3_7%，Ho:
9-12%，Eu:6-9%，余量為La，以上各組分之和為100%。
[0005]本發(fā)明的進一步限定技術(shù)方案，前述的熱噴涂用高強度陶瓷，其原料組成按重量份包括:三氧化二鋁45份、耐火粘土 11份、二氧化硅10份、貝殼粉2份、石粉料3份、氮化硼6份、二氧化錳3份、聚乙二醇4份、高嶺土 3份、硅溶膠2份、甲酸鈣7份、羥甲基纖維素I份、木質(zhì)素磺酸鈉5份、石蠟3份、稀土復(fù)合粉體4份以及去離子水適量；
所述稀土復(fù)合粉體按重量百分比包含以下成分:Pr:21%, Sc:13%, Gd:3%，Ho:9%，Eu:6%，余量為La，以上各組分之和為100%。
[0006]前述的熱噴涂用高強度陶瓷，其原料組成按重量份包括:三氧化二鋁50份、耐火粘土 13份、二氧化硅13份、貝殼粉2份、石粉料4份、氮化硼7份、二氧化錳4份、聚乙二醇5份、高嶺土 5份、硅溶膠4份、甲酸鈣8份、羥甲基纖維素I份、木質(zhì)素磺酸鈉6份、石蠟3份、稀土復(fù)合粉體5份以及去離子水適量；
所述稀土復(fù)合粉體按重量百分比包含以下成分:Pr:22%, Sc:15%, Gd:5%，Ho:10%，Eu:7%，余量為La，以上各組分之和為100%。
[0007]前述的熱噴涂用高強度陶瓷，其原料組成按重量份包括:三氧化二鋁55份、耐火粘土 15份、二氧化硅16份、貝殼粉3份、石粉料5份、氮化硼8份、二氧化錳5份、聚乙二醇6份、高嶺土 7份、硅溶膠5份、甲酸鈣9份、羥甲基纖維素2份、木質(zhì)素磺酸鈉7份、石蠟5份、稀土復(fù)合粉體6份以及去離子水適量； 所述稀土復(fù)合粉體按重量百分比包含以下成分:Pr:23%, Sc:18%, Gd:7%，Ho:12%，Eu:9%，余量為La，以上各組分之和為100%。
[0008]一種熱噴涂用高強度陶瓷的制備方法，包括以下步驟:
(1)將三氧化二鋁、耐火粘土、二氧化硅、貝殼粉、石粉料、二氧化錳以及氮化硼混合，球磨，過180目篩，加入0.7-0.9倍重量份的聚乙二醇，送入球磨機中球磨15-25小時，加入正硅酸乙酯、木質(zhì)素磺酸鈉、高嶺土，繼續(xù)球磨2-3小時，最后加入過300目篩的稀土復(fù)合粉攪拌50-60分鐘，得到球磨料；
(2)將第(I)步得到的球磨料粉碎，在氮氣保護下，820-850°C下煅燒3_4小時，取出粉碎，過300目篩，得到顆粒；
(3)取30-40重量份的乙醇，加入甲酸鈣、硅溶膠以及石蠟，攪拌得到混合物料，將瓷土邊翻騰攪拌邊噴入混合物料，加熱至80-90°C，持續(xù)翻騰攪拌至乙醇完全蒸發(fā)，粉碎，過200目篩，得到顆粒；
(4)將第(2)步和第(3)步得到的顆粒與其他剩余成分混合，按料:球:水=2:5:1，球磨
10-15小時，分離出物料，在600-750°C下預(yù)燒2_5個小時，再在1350_1450°C下煅燒4_5個小時，即得。
[0009]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的陶瓷質(zhì)地細膩、堅硬，具有極高的硬度和耐磨性，通過添加碳纖維，增加了陶瓷的韌性和耐磨性，通過添加貝殼粉，能夠增加陶瓷的耐熱性和耐磨性；用該陶瓷制作的涂層抗裂性好，壽命長；通過在本發(fā)明的組分中增加稀土復(fù)合粉，能夠增加陶瓷的表面光滑性、耐磨性和耐熱性。
【具體實施方式】
[0010]實施例1
本實施例為一種熱噴涂用高強度陶瓷，其原料組成按重量份包括:三氧化二鋁45份、耐火粘土 11份、二氧化硅10份、貝殼粉2份、石粉料3份、氮化硼6份、二氧化錳3份、聚乙二醇4份、高嶺土 3份、硅溶膠2份、甲酸鈣7份、羥甲基纖維素I份、木質(zhì)素磺酸鈉5份、石蠟3份、稀土復(fù)合粉體4份以及去離子水適量；
所述稀土復(fù)合粉體按重量百分比包含以下成分:Pr:21%, Sc:13%, Gd:3%，Ho:9%，Eu:6%，余量為La，以上各組分之和為100%。
[0011]本實施例提供一種熱噴涂用高強度陶瓷的制備方法，包括以下步驟:
(1)將三氧化二鋁、耐火粘土、二氧化硅、貝殼粉、石粉料、二氧化錳以及氮化硼混合，球磨，過180目篩，加入0.7倍重量份的聚乙二醇，送入球磨機中球磨15小時，加入正硅酸乙酯、木質(zhì)素磺酸鈉、高嶺土，繼續(xù)球磨2小時，最后加入過300目篩的稀土復(fù)合粉攪拌50分鐘，得到球磨料；
(2)將第(I)步得到的球磨料粉碎，在氮氣保護下，820°C下煅燒4小時，取出粉碎，過300目篩，得到顆粒；
(3)取30-40重量份的乙醇，加入甲酸鈣、硅溶膠以及石蠟，攪拌得到混合物料，將瓷土邊翻騰攪拌邊噴入混合物料，加熱至80°C，持續(xù)翻騰攪拌至乙醇完全蒸發(fā)，粉碎，過200目篩，得到顆粒；
(4)將第(2)步和第(3)步得到的顆粒與其他剩余成分混合，按料:球:水=2:5:1，球磨12小時，分離出物料，在650°C下預(yù)燒3個小時，再在1400°C下煅燒4個小時，即得。
[0012]實施例2
本實施例提供一種熱噴涂用高強度陶瓷，其原料組成按重量份包括:三氧化二鋁50份、耐火粘土 13份、二氧化硅13份、貝殼粉2份、石粉料4份、氮化硼7份、二氧化錳4份、聚乙二醇5份、高嶺土 5份、硅溶膠4份、甲酸鈣8份、羥甲基纖維素I份、木質(zhì)素磺酸鈉6份、石蠟3份、稀土復(fù)合粉體5份以及去離子水適量；
所述稀土復(fù)合粉體按重量百分比包含以下成分:Pr:22%, Sc:15%, Gd:5%，Ho:10%，Eu:7%，余量為La，以上各組分之和為100%。
[0013]本實施例提供一種熱噴涂用高強度陶瓷的制備方法，包括以下步驟:
(1)將三氧化二鋁、耐火粘土、二氧化硅、貝殼粉、石粉料、二氧化錳以及氮化硼混合，球磨，過180目篩，加入0.8倍重量份的聚乙二醇，送入球磨機中球