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申请/专利权人：山东大学

摘要：本发明公开了一种致密均匀的有色氧化铝陶瓷及其制备方法，以Al2O3粉体为主要原料，通过引入复配的稀土氧化物烧结助剂，并加入玻璃相作为熔融结合剂，依次通过配料、干压或流延步骤得到生瓷坯体，经烧结后制备得到有色氧化铝陶瓷，本发明在调节陶瓷材料烧结温度保证了着色剂不挥发的同时，保障了烧结过程晶粒的形核及生长，制备得到的氧化铝陶瓷材料性能高，着色良好，均匀细致，所得氧化铝陶瓷的体积密度≥3.85gcm3、抗折强度≥400MPa、导热系数≥22Wm.k，具有较好的市场应用前景。

主权项：1.一种致密均匀的有色氧化铝陶瓷，其特征在于，按照重量份数计包含如下组分：氧化铝90~99.5份，无水乙醇50~70份，烧结助剂0.5~2份，熔融结合剂5~10份，着色剂0.5~2份，粘结剂0.2~1份，分散剂0.5~2份；所述烧结助剂为氧化铒与氧化镱按照质量比为1:1复配得到；所述熔融结合剂为铝锂硅酸盐玻璃粉，其制备过程按照如下步骤依次进行：S1、溶胶的制备:在烧杯中加入90mL的乙醇，缓慢加入30g四乙氧基硅烷到乙醇中，在室温下用搅拌器搅拌，形成均匀的硅前驱物溶液；逐滴加入30mL去离子水和1mL的硝酸作为酸催化剂，继续搅拌1h，形成均匀的硅溶胶;S2、加入铝前驱物：将10g铝异丙醇溶解于20mL乙醇中，形成均匀的铝前驱物溶液，缓慢将铝前驱物溶液滴加到硅溶胶中，继续搅拌1h，使铝溶胶均匀混合并发生水解和缩合反应，形成包含铝的复合溶胶；S3、加入锂前驱物：取2g硝酸锂溶解于4mL去离子水中，得到锂前驱物溶液；将锂前驱物溶液缓慢滴加到上述复合溶胶中，持续搅拌30min，使锂离子均匀分布在溶胶中，得含锂的复合溶胶；S4、稀土掺杂：配制稀土溶液：将3g氧化铒和2g氧化镱溶解于稀硝酸中，得到含稀土硝酸盐溶液；将稀土硝酸盐溶液缓慢加入含锂的复合溶胶中，持续搅拌2h，得混合液；S5、将得到的混合液放入电热恒温鼓风干燥箱中在40℃下陈化48h使其呈凝胶状，再将干燥箱升温至100℃干燥10h，得到粉末状的含有稀土元素的玻璃粉前驱体；S6、将得到的前驱体放入马弗炉内，按照如下的过程进行烧结：第一阶段：由室温以升温速率2℃min升温至110℃，保温150min；第二阶段：由110℃以升温速率2℃min升温至400℃，保温150min；第三阶段：由400℃以升温速率2℃min升温至800℃，保温150min，随炉冷却至室温，得烧结后的产物；S7、将烧结后的产物使用行星球磨机以300rmin进行球磨10h，球磨完成后将得到的玻璃粉过200目筛后收集产物，即为熔融结合剂。

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