用二氧化铈制备氧化铝陶瓷的方法

专利名称：用二氧化铈制备氧化铝陶瓷的方法
技术领域：
本发明涉及一种用二氧化铈制备氧化铝陶瓷的方法及一种纳米、亚微米和微米二氧化铈的制备方法。
背景技术：
大量实践证明，稀土氧化物作为稳定剂、烧结助剂加入到不同的陶瓷中，可以极大地提高和改善某些结构陶瓷的强度、韧性，降低其烧结温度 ，从而降低生产成本。添加稀土氧化物的平均粒径越小，能更好的抑制氧化铝晶粒生长、细化晶粒，使晶粒尺寸较均匀地形成致密化结构，制得陶瓷性能越好。所以对陶瓷中添加稀土的粒度进行控制，从而提高陶瓷的性能是很有意义的。如何使用简单工艺，低成本制得纳米、亚微米和微米级的稀土氧化物并应用于陶瓷中，是值得材料研究者深入研究的一个问题。

发明内容
本发明使二氧化铈应用于氧化铝陶瓷的制备，大大改善了氧化铝陶瓷耐磨性能。并提供一种制备工艺简单的纳米、亚微米和微米级二氧化铈制备方法，制得平均粒径为纳米、亚微米和微米的二氧化铈。本发明的具体步骤为
(1)按照质量百分比为氧化铝99.7 70%，硅、镁、钙的化合物或矿物中的一种或多种0. f 25%，气相法、固相法或液相法中的任意一种方法所制得的纳米、亚微米或微米级二氧化铈0.01飞％，所有组分的质量百分比之和为100%;二氧化铈的添入形式为固体粉末、溶液、悬浊液或浆料；
(2)将步骤(I)所得原料球磨混合5 96小时后干燥；经成型工艺，制成生坯；
(3)将步骤(2)所得生坯在1100°C 1650°C烧结，保温0.5飞小时，自然冷却，可获得耐磨性能良好的氧化铝陶瓷；
其中一种纳米、亚微米和微米级二氧化铈的制备方法的具体步骤是
取六水硝酸铈在22(T150(TC下煅烧，保温0. I飞小时，随炉温冷却，制得粒径为纳米、亚微米或微米(〈IOiim)的二氧化铈。按标准JC/T848. I - 1999对制品进行磨损率测试，添加纳米、亚微米或微米级二氧化铈所得陶瓷的磨损率大大降低。本发明采用一般工业设备，工艺简单、有利于工业化生产；制备的产品烧结温度低，耐磨性能良好。
具体实施例方式实施例I :
(1)按照质量百分比为氧化铝92.1%、，高岭土 2. 367%，氧化钙2. 367%，氧化镁2. 366%，以及微乳液法制得的平均粒径为70nm的二氧化铈0. 8%进行配料；
(2)将步骤(I)所得原料球磨混合48小时后烘干；经成型工艺，制成生坯；(3)将步骤(2)所得生坯在硅钥炉中1400°C烧结，保温I小时，随炉温冷却，所得产品的磨损率为0. 000342%^1 o实施例2
(1)取六水硝酸铈在500°C下煅烧，保温0.5小时，随炉温冷却，制得平均粒径为60nm的二氧化铈，取出备用；
(2)按照质量百分比为氧化铝94.5%，高岭土 I. 567%，碳酸钙I. 567%，氧化镁I. 566%，以及步骤(I)所得二氧化铈0. 8%的配比进行配料；
(3)将步骤(2)所得原料球磨混合48小时后烘干；经成型工艺，制成生坯；
(4)将步骤(3)所得生坯在硅钥炉中1375°C烧结，保温I小时，随炉温冷却，所得产品的磨损率为0. 00021 l%h'
权利要求
1.一种制备氧化铝陶瓷的方法，其特征在于具体步骤为(O按照质量百分比为氧化铝99. 7 70%，硅、镁、钙的化合物或矿物中的一种或多种O.f 25%，气相法、固相法或液相法中的任意一种方法所制得的纳米、亚微米或微米级二氧化铈O. 01飞％，所有组分的质量百分比之和为100%;二氧化铈的添入形式为固体粉末、溶液、悬浊液或浆料；(2)将步骤(I)所得原料球磨混合5 96小时后干燥；经成型工艺，制成生坯；(3)将步骤(2)所得生坯在1100°C 1650°C烧结，保温O.5飞小时，自然冷却。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于其中一种纳米、亚微米和微米级二氧化铈的制备方法的具体步骤是取六水硝酸铈在22(T150(TC下煅烧，保温O. Γ5小时，随炉温冷却，制得粒径为纳米、 亚微米或微米的二氧化铺,其中所述微米小于10 μ m。
全文摘要
本发明公开了一种用二氧化铈制备氧化铝陶瓷的方法。(1)按照质量百分比为氧化铝99.7~70%、硅、镁、钙的化合物或矿物中的一种或多种0.1~25%，气相法、固相法或液相法中的任意一种方法所制得的纳米、亚微米或微米级二氧化铈0.01~5%；(2)将步骤(1)所得原料球磨混合5~96小时后干燥；经成型工艺，制成生坯；(3)将步骤(2)所得生坯在1100℃~1650℃烧结，保温0.5~6小时，自然冷却；其中一种纳米、亚微米和微米级二氧化铈的制备方法的具体步骤是取六水硝酸铈在220~1500℃下煅烧，保温0.1~5小时，随炉温冷却，制得粒径为纳米、亚微米或微米的二氧化铈。本发明采用一般工业设备，工艺简单、有利于工业化生产；制备的产品烧结温度低，耐磨性能良好。
文档编号C04B35/622GK102701714SQ201210215349
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月27日 优先权日2012年6月27日
发明者吴伯麟, 李丽丽 申请人:桂林理工大学