等离子喷涂氧化铝陶瓷涂层研究现状及展望1等离子喷涂氧化铝涂层的研究氧化铝陶瓷涂层大致经历了氧化铝涂层、氧化铝-氧化钛涂层和纳米氧化铝涂层等阶段,粉末从微米级向纳米级细化,从单一成分向复合化发展,涂层结构由单层过渡到多层或梯度渐变层。利用等离子喷涂氧化铝制备结构复合涂层和功能梯度涂层,是国内外研究陶瓷涂层微观**、耐磨损、耐腐蚀和耐高温氧化等性能的热点方向之一。常规氧化铝涂层**和性能研究初期表明,等离子喷涂出氧化铝陶瓷涂层呈片层状,有少量孔隙、微裂纹及杂质,氧化铝的典型晶体结构为稳定相α-Al2O3,等离子喷涂后涂层中α-Al2O3均减少,主要以亚稳定相γ-Al2O3存在。氧化铝涂层可用作常温下的低应力磨粒磨损、硬面磨损、耐多种化工介质和化工气体腐蚀、耐气蚀和冲蚀涂层,还用于高温下的耐燃气气蚀、热障、高温可磨耗涂层和高温发射涂层。氧化铝陶瓷材料有质脆、对应力集中和裂纹敏感、抗热震性差等固有弱点,与金属材料的热物理性能(如膨胀系数、弹性模量、热导率等)差别大,等离子普通涂层本身结合强度低、孔隙率高,在高温差环境下,普通涂层很容易出现开裂甚至剥落。为此,设计梯度涂层。其稳定的化学性质和物理性能,使得产品在长期使用过程中性能不易衰减。汕头高纯陶瓷定制

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。潮州柱塞陶瓷片其耐磨性好,在机械加工、矿山开采等领域可延长设备使用寿命。

对比例7对比例7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,常压烧结的时间为1h,热等静压烧结的时间为4h。对比例8对比例8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,常压烧结的时间为5h,热等静压烧结的时间为。对比例9对比例9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,进行常压烧结,不进行热等静压烧结。对比例10对比例10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,进行热等静压烧结,不进行常压烧结。对比例11对比例11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,常压烧结的温度为1300℃,热等静压烧结的温度为1400℃。对比例12对比例12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,常压烧结的温度为1600℃,热等静压烧结的温度为1200℃。采用gb-t25995-2010阿基米德排水法测试实施例1~实施例5和对比例1~对比例12的氧化铝陶瓷粉体材料的致密度。
原料包括:35%~99%的氧化铝、%~60%的氧化锆及%~%的烧结助剂,且原料的粒径均为纳米级,烧结助剂包括氧化镁、氧化钙、氧化钠、氧化铪及氧化钾。通过添加氧化锆,使氧化锆分布在氧化铝基体中,由于氧化铝与氧化锆的膨胀系数存在差异,在烧结冷却的过程中,氧化锆颗粒上的应力得到松弛,四方相转变为单斜相而使体积发生膨胀,从而产生微裂纹,达到增韧氧化铝的效果,提高氧化铝陶瓷的强度。上述烧结助剂能够有效地**晶粒长大,提高晶粒的均一性,以提高陶瓷强度。将原料的粒径均设置为纳米级,能够(小得到的氧化铝陶瓷的晶粒尺寸,且使氧化铝陶瓷的密度提高。具体地,氧化铝的平均粒径为100nm~300nm,氧化锆的平均粒径为10nm~50nm。烧结助剂的平均粒径为100nm~300nm。氧化铝、氧化锆及烧结助剂的平均粒径设置为上述值时能够进一步减少氧化铝陶瓷的晶粒尺寸,提高氧化铝陶瓷的性能。具体地,按原料的总质量计,烧结助剂包括质量百分含量为%~%的氧化镁、质量百分含量为%~%的氧化钙、质量百分含量为%~%的氧化钠、质量百分含量为%~%的氧化铪及质量百分含量为%~%的氧化钾。在氧化铝中添加上述烧结助剂能够降低烧结温度,**晶粒的生长。氧化铝陶瓷的火花塞在汽车发动机中能提供可靠的点火性能。

氧化铝陶瓷的技术日渐的成熟,但有些指标还有待改善,这需要大家共同的研究。同时,关于氧化铝陶瓷的一些性能参数,也希望大家明确的提出,让研究者和厂家可以根据用户的要求来研究设计,不至于没有目的。折叠编辑本段类别氧化铝陶瓷分为高纯型与普通型两种。高纯型氧化铝陶瓷系Al2O3含量在,由于其烧结温度高达1650-1990℃,透射波长为1~6μm,一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚;利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管;在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。普通型氧化铝陶瓷系按Al2O3含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种,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。折叠编辑本段制作工艺折叠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,还需超细粉碎且使其粒径分布均匀。 高硬度和良好的耐磨性使氧化铝陶瓷成为制造切削工具和耐磨零件的材料。南昌轴承陶瓷厂家
在电子领域,良好的绝缘性能保障了电路的安全稳定运行,减少了故障发生的概率。汕头高纯陶瓷定制
观察两个轴承在运行过程中是否有噪音出现及两个轴承运行后的磨损情况,得到如下表2所示的实验结果。表2实施例1轴承和对比例1轴承运行过程中的情况从表2中可以看出,由实施例1的氧化铝陶瓷制备的轴承在运行过程中无噪音,且磨损较低,使用寿命更长。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明**载的范围。以上所述实施例表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。汕头高纯陶瓷定制