復(fù)合陶瓷材料的研制的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種錳鋅一次電池模具用Al2O3復(fù)合陶瓷材料的研制，屬于特種復(fù)合陶瓷。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是一次電池的生產(chǎn)大國，其中各種類型的干電池產(chǎn)量2011年已達(dá)370億只，占全球總量的一半以上。干電池生產(chǎn)中的正極材料一般采用粉末冶金方法生產(chǎn)，因?yàn)檎龢O材料是一種PH值為5~6的酸性物質(zhì)，同時(shí)又是一種強(qiáng)氧化劑，對(duì)金屬模具材料具有較強(qiáng)的腐蝕作用，長時(shí)間使用即使是C、N合金也難以抵抗其腐蝕性；而另一方面，電池正極材料在生產(chǎn)時(shí)盡量避免混入其它金屬雜質(zhì)，否則將對(duì)其電性能產(chǎn)生影響。為了提高產(chǎn)品質(zhì)量和滿足加工模具的防腐性能，人們努力尋求一種新的非金屬材料代替金屬制造電池模具，九十年代中期國外一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家開始研究用氧化物陶瓷做電池模具，由于氧化物陶瓷具有較好的韌性和抗氧化、高耐磨等特性，其抗彎強(qiáng)度可高達(dá)400~1200MPa，維氏硬度可達(dá)10~15GPa，耐磨性能超過合金材料的10倍以上，再加上它具備不導(dǎo)電、不導(dǎo)磁、耐腐蝕等一系列優(yōu)良特性，因此氧化物陶瓷模具在電池行業(yè)的推廣使用具有十分重要的意義和明顯的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服錳鋅一次電池成型模具用Al2O3復(fù)合陶瓷材料性能上現(xiàn)有技術(shù)上的不足，提供一種工藝簡單，生產(chǎn)成本低、輕質(zhì)、耐磨性好、耐腐蝕、使用壽命長的可用于錳鋅一次電池成型模具用Al2O3復(fù)合陶瓷材料的制備方法。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種錳鋅一次電池成型模具用Al2O3復(fù)合陶瓷材料的研制，其特征在于:復(fù)合材料中由a -A1203、TiC和WC三相組成。
[0005]—種錳鋅一次電池成型模具用Al2O3復(fù)合陶瓷材料的研制，其特征在于，制備工藝為:配方采用Ct-Al2O3粉、TiC粉為原料，WC粉為添加劑，其中各項(xiàng)組成為:63~77 wt%平均粒徑小于1.0 μ m的a -Al2O3粉體；15-25 wt%平均粒徑小于5.0 μ m的TiC粉；8~12 wt%平均粒徑小于I μ m的WC粉。按照配方稱取原料，加入無水乙醇做介質(zhì)配制成漿料，并在球磨機(jī)上濕混球磨40~50小時(shí)，將混合好的漿料放入干燥箱里烘干24小時(shí)，然后將混合均勻且干燥的復(fù)合粉體分別放入石墨模具中通過真空熱壓燒結(jié)爐制備試樣，固定熱壓燒結(jié)的溫度為1500~1650°C，升溫速率為10~15 V /min，壓力為5~8 t，保溫和保壓時(shí)間為1~3 h，降溫時(shí)1400 V以上降溫速率為20~25 V /min,之后隨爐冷卻至室溫便制得所需Al2O3復(fù)合陶瓷材料，根據(jù)尺寸及技術(shù)要求對(duì)經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)的Al2O3復(fù)合陶瓷進(jìn)行精加工，以用于錳鋅一次電池正極材料用Al2O3復(fù)合陶瓷模具。
[0006]按本發(fā)明錳鋅一次電池正極材料用Al2O3復(fù)合陶瓷材料的研制制備的Al 203復(fù)合陶瓷，其特點(diǎn)是:具有生產(chǎn)成本低、輕質(zhì)、耐磨性好、耐腐蝕、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，這使得其可成功運(yùn)用于錳鋅一次電池正極材料用Al2O3復(fù)合陶瓷材料。
【附圖說明】
[0007]
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
圖1是本發(fā)明所述錳鋅一次電池模具用Al2O3復(fù)合陶瓷材料的研制制備方法的流程框圖。
[0008]四、
【具體實(shí)施方式】
下面結(jié)合實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0009]實(shí)例一、一種錳鋅一次電池成型模具用Al2O3復(fù)合陶瓷材料的研制，復(fù)合陶瓷材料中由a-Al2O3JiC和WC三相組成，制備工藝為:配方采用Ct-Al2O3粉、TiC粉為原料，WC粉為添加劑，其中各項(xiàng)組成為:75wt%平均粒徑小于1.0 μπι的a -Al2O3粉體；15 wt%平均粒徑小于5.0 μ m的TiC粉；10 wt%平均粒徑小于I μ m的WC粉。按照配方稱取原料，加入無水乙醇做介質(zhì)配制成漿料，并在球磨機(jī)上濕混球磨40~50小時(shí)，將混合好的漿料放入干燥箱里烘干24小時(shí)，然后將混合均勻且干燥的復(fù)合粉體分別放入石墨模具中通過真空熱壓燒結(jié)爐制備試樣，固定熱壓燒結(jié)的溫度為1550°C，升溫速率為15 0C /min,壓力為7 t，保溫和保壓時(shí)間為2 h，降溫時(shí)1400 °(:以上降溫速率為20 °C/min，之后隨爐冷卻至室溫便制得所需Al2O3復(fù)合陶瓷材料，根據(jù)尺寸及技術(shù)要求對(duì)經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)的Al 203復(fù)合陶瓷進(jìn)行精加工，以用于錳鋅一次電池正極材料用Al2O3復(fù)合陶瓷模具。
[0010]實(shí)例二、一種錳鋅一次電池成型模具用Al2O3復(fù)合陶瓷材料的研制，復(fù)合陶瓷材料中由a-Al2O3JiC和WC三相組成，制備工藝為:配方采用Ct-Al2O3粉、TiC粉為原料，WC粉為添加劑，其中各項(xiàng)組成為:70 wt%平均粒徑小于1.0 μπι的a -Al2O3粉體；18wt%平均粒徑小于5.0 μ m的TiC粉；12wt%平均粒徑小于I μ m的WC粉。按照配方稱取原料，加入無水乙醇做介質(zhì)配制成漿料，并在球磨機(jī)上濕混球磨40~50小時(shí)，將混合好的漿料放入干燥箱里烘干24小時(shí)，然后將混合均勻且干燥的復(fù)合粉體分別放入石墨模具中通過真空熱壓燒結(jié)爐制備試樣，固定熱壓燒結(jié)的溫度為1600°C，升溫速率為10 °C/min，壓力為6 t，保溫和保壓時(shí)間為1.5 h，降溫時(shí)1400 °(:以上降溫速率為22 0C /min，之后隨爐冷卻至室溫便制得所需Al2O3復(fù)合陶瓷材料，根據(jù)尺寸及技術(shù)要求對(duì)經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)的Al 203復(fù)合陶瓷進(jìn)行精加工，以用于錳鋅一次電池正極材料用Al2O3復(fù)合陶瓷模具。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種錳鋅一次電池成型模具用Al 203復(fù)合材料的研制，其特征在于:復(fù)合材料中由a -A1203、TiC和WC三相組成。2.按照權(quán)利要求1所述一種錳鋅一次電池成型模具用Al203復(fù)合材料的研制，其特征在于，制備工藝為:配方米用α -Al2O3粉、TiC粉為原料，WC粉為添加劑，其中各項(xiàng)組成為:63-77 wt%平均粒徑小于1.0 μπι的a -Al2O3粉體；15-25 wt%平均粒徑小于5.0 μπι的TiC粉；8~12 wt%平均粒徑小于I μ m的WC粉，按照配方稱取原料，加入無水乙醇做介質(zhì)配制成漿料，并在球磨機(jī)上濕混球磨40~50小時(shí)，將混合好的漿料放入干燥箱里烘干24小時(shí)，然后將混合均勻且干燥的復(fù)合粉體分別放入石墨模具中通過真空熱壓燒結(jié)爐制備試樣，固定熱壓燒結(jié)的溫度為1500~1650°C，升溫速率為10~15 °C /min，壓力為5~8 t，保溫和保壓時(shí)間為1~3 h，降溫時(shí)1400 V以上降溫速率為20~25 V /min,之后隨爐冷卻至室溫便制得所需Al2O3復(fù)合陶瓷材料，根據(jù)尺寸及技術(shù)要求對(duì)經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)的Al 203復(fù)合陶瓷進(jìn)行精加工，以用于錳鋅一次電池正極材料用Al2O3復(fù)合陶瓷模具。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種錳鋅一次電池成型模具用Al2O3復(fù)合陶瓷材料的研制，復(fù)合陶瓷材料中由α-A12O3、TiC和WC三相組成，其制備工藝為：配方采用以α-Al2O3粉、TiC粉為原料，WC粉為添加劑，按照配方稱取原料，加入無水乙醇做介質(zhì)配制成漿料，并在球磨機(jī)上濕混球磨，將混合好的漿料放入干燥箱里進(jìn)行烘干，然后將混合均勻且干燥的復(fù)合粉體分別放入石墨模具中通過真空熱壓燒結(jié)爐熱壓燒結(jié)制備試樣，之后根據(jù)尺寸及技術(shù)要求對(duì)經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)的Al2O3復(fù)合陶瓷進(jìn)行精加工，以用于錳鋅一次電池正極材料用Al2O3復(fù)合陶瓷模具。本發(fā)明具有生產(chǎn)成本低、輕質(zhì)、耐磨性好、耐腐蝕、使用壽命長等特點(diǎn)，這使得該材料可成功運(yùn)用于錳鋅一次電池成型模具用Al2O3復(fù)合陶瓷材料。
【IPC分類】C04B35/622, C04B35/10
【公開號(hào)】CN105198387
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510575409
【發(fā)明人】郭英奎, 李夢(mèng)萱, 張宇, 張巖
【申請(qǐng)人】哈爾濱理工大學(xué)
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年9月11日