2+
1. 一种以Cu 在氧化铝瓷内形成CuAl2O4为主着色剂制备黑色氧化铝陶瓷的方法,其特2+ 3+ 2+
征在于,以Cu 在氧化铝瓷体晶界处形成CuAl2O4为主着色剂,Fe 、Mn 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2+
一定的条件下成型、烧结成所需要的黑色氧化铝陶瓷;所述Cu 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;其具体工艺步骤为:1)将正硅酸乙酯完全溶解在无水乙醇中,制成含SiO2的A液;在A液中正硅酸乙酯与氧化铝基料的摩尔配比为0.01~10%mol;
3+ 2+ 2+
2)将一定摩尔配比的可溶性Fe 、Cu 、Mn 的盐类溶于一定的溶剂中,制成B液;在B2+ 3+ 2+
液中作为着色剂的Cu 的掺杂量为2~20%mol、Fe 掺杂量为0~10%mol、Mn 掺杂量为0~10%mol;
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1200~1300℃下烧结获得黑色氧化铝陶瓷。
2+
2.根据权利要求1所述以Cu 在氧化铝瓷内形成CuAl2O4为主着色剂制备黑色氧化铝陶2+
瓷的方法,其特征在于,所述压片成型的陶瓷的烧结温度为1250℃;得到以Cu 在氧化铝瓷体晶界处形成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、10
介电常数为5~80,电阻率为>2×10 Ω·cm。