1.一种以Cu2+在氧化铝瓷内形成黑色CuAl2O4为主着色剂制备黑色氧化铝陶瓷的方法,其特征在于,以Cu2+在氧化铝瓷体晶界处形成黑色CuAl2O4为主着色剂,Fe3+ 、Mn2+作为辅助掺杂元素制备黑色氧化铝陶瓷;该方法是将铜盐、铁盐和锰盐按照一定摩尔比加入到适当的溶剂中溶解,同时引入一定量的正硅酸乙酯,作为SiO2来源,与氧化铝基料充分混合形成瓷料,在一定的条件下成型烧结成所需要的黑色氧化铝陶瓷;所述Cu2+加入以形成主着色剂,铁元素的加入可以使着色更深,使在较低的铜添加量下形成瓷体颜色更深,Mn元素用于与铜元素共同作用形成黑色的着色剂,引入一定量的正硅酸乙酯,作为SiO2来源降低氧化铝烧成温度,同时可以吸附杂质;其工艺步骤为:
1)将正硅酸乙酯完全溶解在无水乙醇中,制成含SiO2的A液;
2)将一定摩尔配比的可溶性Fe3+ 、Cu2+ 、Mn2+的盐类溶于一定的溶剂中,制成B液;
3)将A液与B液按一定比例加入到氧化铝基料中充分混合,同时用一定量的氨水或碳酸氢铵调节pH值到中性,水洗、烘干后形成瓷料;
4)将烘干后的瓷料磨细、压片成型,并在一定条件下烧结获得黑色氧化铝陶瓷。
2.根据权利要求1所述以Cu2+在氧化铝瓷内形成黑色CuAl2O4为主着色剂制备黑色氧化铝陶瓷的方法,其特征在于, 所述步骤2)中,可溶性Fe3+ 、Cu2+ 、Mn2+的盐类是硝酸盐、乙酸盐、硫酸盐和氯化物中的至少一种或几种。
3.根据权利要求1所述以Cu2+在氧化铝瓷内形成黑色CuAl2O4为主着色剂制备黑色氧化铝陶瓷的方法,其特征在于,所述步骤3)中,A液中正硅酸乙酯与氧化铝基料的摩尔配比为
0.01~10%mol。
4.根据权利要求1所述以Cu2+在氧化铝瓷内形成黑色CuAl2O4为主着色剂制备黑色氧化铝陶瓷的方法,其特征在于,所述步骤3)中,B液中作为着色剂的Cu2+的掺杂量为2~20%mol、Fe3+掺杂量为0~10%mol、Mn2+掺杂量为0~10%mol。
5.根据权利要求1所述以Cu2+在氧化铝瓷内形成黑色CuAl2O4为主着色剂制备黑色氧化铝陶瓷的方法,其特征在于,所述溶剂为水、甲醇、乙醇和乙二醇中的至少一种或几种。
6.根据权利要求1所述以Cu2+在氧化铝瓷内形成黑色CuAl2O4为主着色剂制备黑色氧化铝陶瓷的方法,其特征在于,所述压片成型的陶瓷的烧结温度为1200~1300℃;得到以Cu2+在氧化铝瓷体晶界处形成黑色CuAl2O4为主着色剂制备的黑色氧化铝陶瓷,具有内部结构均匀、遮光度良好、介电常数为5~80,电阻率为>2*1010 ·cm。