陶瓷材料的制备方法以及制备装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110078496A(43)申请公布日2019.08.02(21)申请号201810075678.4(22)申请日2018.01.25(71)申请人国家电投集团科学技术研究院有限公司地址102209北京市昌平区未来科技城南区(72)发明人罗帅鲁仰辉(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人王慧忠(51)Int.Cl.C04B35/48(2006.01)C04B35/64(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称陶瓷材料的制备方法以及制备装置(57)摘要本发明提供了一种陶瓷材料的制备方法，在所述制备方法中，原料被加压闪烧，具体地，所述制备方法包括如下步骤：S1：构建模具(100)并将原料(4)装载于模具(100)中；S2：将装载有原料的模具放入烧结炉中；S3：抽真空和加热；S4：使上压头和下压头中的一个相对于另一个靠近地移动，并使作用在原料上的压强为恒定压强；S5：利用直流电源在上压头和下压头上施加恒定电压，并使炉腔内温度以固定速率继续升温；S6：对原料进行多阶段闪烧；S7：切断直流电源，同时停止加热炉腔。本发明还提供一种陶瓷材料的制备装置。根据本发明的陶瓷材料的制备方法和制备装置，能够降低烧结温度，降低烧结时间。CN110078496ACN110078496A权利要求书1/2页1.一种陶瓷材料的制备方法，其特征在于，在所述制备方法中，原料被加压闪烧。2.根据权利要求1所述的陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：S1：构建模具(100)并将原料(4)装载于模具(100)中，其中所述模具(100)包括上压头(1)和下压头(2)，上压头(1)和下压头(2)均由石墨材料制成，并且上压头(1)和下压头(2)的靠近原料的一侧分别设有一层导电金属片(3)，两个导电金属片(3)分别夹在上压头(1)和原料(4)之间以及下压头(2)和原料(4)之间；S2：将装载有原料的模具放入烧结炉中，其中烧结炉的炉腔内设有石墨罩，用于加热炉腔；S3：抽真空和加热：对炉腔进行抽真空，并通过石墨罩加热炉腔，使炉腔升温至闪烧温度；S4：使上压头和下压头中的一个相对于另一个靠近地移动，并使作用在原料上的压强为恒定压强；S5：利用直流电源在上压头和下压头上施加恒定电压，并使炉腔内温度以固定速率继续升温；S6：对原料进行多阶段闪烧；S7：切断直流电源，同时停止加热炉腔。3.根据权利要求2所述的陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述对原料进行多次闪烧的步骤包括：S61：实时测量通过原料的电流强度，当电流出现一个瞬间增大的趋势时，将所施加的电压由恒压模式转变为恒电流模式，其中恒电流模式包括两个子模式；S62：在初始的第一子模式中，设定电流值为第一电流值；S63：当上压头和下压头的相对位移达到预定阈值或者闪烧时间达到预定时间时，将第一子模式转变为第二子模式；S64：在第二子模式中，设定电流值为大于第一电流值的第二电流值，并设置最高闪烧电功率，然后在第二子模式下保持一定时间，其中，第一子模式对应第一阶段闪烧，并且第二子模式对应第二阶段闪烧。4.根据权利要求3所述的陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述原料为经过烧结并过筛的掺Y2O3的ZrO2粉末，其中Y2O3的原子数百分含量为3-5％，原料的相结构是包含四方相的混合相，含有10-30％的单斜相。5.根据权利要求4所述的陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述粉末的颗粒直径在30-100nm之间。6.根据权利要求2所述的陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述使上压头和下压头中的一个相对于另一个靠近地移动包括：固定上压头并使下压头上升；或者固定下压头并使上压头下降。7.根据权利要求2所述的陶瓷材料的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，将炉腔内的真空度抽至10Pa以下，并且闪烧温度为800-900℃。8.根据权利要求2所述的陶瓷材料的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，所述恒定压强为20-100MPa。2CN110078496A权利要求书2/2页9.根据权利要求3所述的陶瓷材料的制备方法，其特征在于，第一电流值为2-5A，预定阈值为2-4mm，预定时间为50-100s，第二电流值为5.5-10A，最高闪烧电功率为50-100W，并且所述保持一定时间为保持20-50s。10.一种实施权利要求1至9中任一项所述的陶瓷材料的制备方法的陶瓷材料的制备装置。3CN110078496A说明书1/7页陶瓷材料的制备方法以及制备装置技术领域[0001]本发明涉及陶瓷材料制备技术领域，具体地，涉及一种陶瓷材料的制备方法，尤其是一种低温快速制备氧化锆陶瓷的加压辅助闪烧方法，以及一种陶瓷材料的制备装置。背景技术[0002]对