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专利号: 2010101961703
申请人: 山东大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种氮化硼纳米管增强的二氧化硅陶瓷的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:A.去除氮化硼纳米管中的杂质;

B.称取材料,用天平分别称取氮化硼纳米管、纳米级二氧化硅和微米级二氧化硅;

C.分散,在称量好的氮化硼纳米管、纳米级二氧化硅和微米级二氧化硅中分别添加不同的表面活性剂进行分散处理,分散剂均为乙醇,氮化硼纳米管运用超声分散,纳米级二氧化硅和微米级二氧化硅运用搅拌分散;

D.混料,将步骤C中分散后的氮化硼纳米管、纳米级二氧化硅和微米级二氧化硅一并装入行星式球磨罐中加入无水乙醇进行球磨;

E.干燥,将步骤D中球磨好的混合粉料放入干燥箱中干燥后过筛;

F.热压烧结,将步骤E中干燥后过筛的混合粉料置于石墨模具中,并将石墨模具放置于多功能高温烧结炉中在保护气氛下热压烧结成陶瓷块;

G.保温冷却,步骤F中混合粉料经热压烧结成陶瓷块后,停止加热,将石墨模具在多功能高温烧结炉中保温,自然冷却到室温;

H.加工,将步骤G中冷却到室温的陶瓷块经磨床和切割机加工后测其性能。

2.根据权利要求1所述的氮化硼纳米管增强的二氧化硅陶瓷的制备方法,其特征在于:所述步骤A中氮化硼纳米管中杂质的去除为先将氮化硼纳米管用盐酸清洗三遍,然后用去离子水清洗三遍,再放入干燥箱中在50℃±5℃下干燥24h±1h。

3.根据权利要求1所述的氮化硼纳米管增强的二氧化硅陶瓷的制备方法,其特征在于:所述步骤B中氮化硼纳米管、纳米级二氧化硅和微米级二氧化硅质量比为:4~5:14~15:

80~82。

4.根据权利要求1所述的氮化硼纳米管增强的二氧化硅陶瓷的制备方法,其特征在于:所述步骤C中氮化硼纳米管用超声分散,其表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵,且十六烷基三甲基溴化铵与氮化硼纳米管的质量比为4~4.5:95.5~96,分散介质乙醇体积为

100±10ml;

所述纳米级二氧化硅和微米级二氧化硅用搅拌分散,其表面活性剂为十二烷基磺酸钠,且十二烷基磺酸钠与纳米级二氧化硅或微米级二氧化硅的质量比为4~4.5:95.5~96,分散介质乙醇体积为100±10ml。

5.根据权利要求1所述的氮化硼纳米管增强的二氧化硅陶瓷的制备方法,其特征在于:所述步骤D中混料的工艺参数为:室温下行星式球磨罐转速为350±5r/min,球磨

10±1h,乙醇的体积为100±10ml。

6.根据权利要求1所述的氮化硼纳米管增强的二氧化硅陶瓷的制备方法,其特征在于:所述步骤E中干燥工艺参数为干燥温度为120±5℃,干燥120±5min,过200目筛。

7.根据权利要求1所述的氮化硼纳米管增强的二氧化硅陶瓷的制备方法,其特征在于:所述步骤F中热压烧结的工艺参数为:在氩气气氛下,以25±1℃/min升温至

1350±10℃,加压25±1MPa。

8.根据权利要求1所述的氮化硼纳米管增强的二氧化硅陶瓷的制备方法,其特征在于:所述步骤G中保温时间为90±5min。