发明公布-202210436906.2-一种注射成型氧化铝基陶瓷件复合物料及其制备方法

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(19)国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 114736009 A
(43)申请公布日 2022.07.12
(21)申请号 202210436906 .2
(22)申请日 2022 .04 .25
(71)申请人扬州中天利新材料股份有限公司
地址 225000 江苏省扬州市邗江区甘泉街
道双塘村花庄组
(72)发明人陈琦李显坪
吴宇皓
唐宝发
(74)专利代理机构北京文苑专利代理有限公司
专利代理师乔志员
(51)Int .Cl .
C04B 35/117 (2006 .01)
C04B 35/626 (2006 .01)
权利要求书1页
CN 114736009 A
(54)发明名称
一种注射成型氧化铝基陶瓷件复合物料及
其制备方法
(57)摘要
本发明涉及氧化铝材料技术领域，
尤其涉及
一种注射成型氧化铝基陶瓷件复合物料及其制
备方法。所述复合物料由以下原料组成：
氧化铝
200~250份、
硅烷偶联剂10~20份、
钛酸脂偶联剂5
钛酸金属8~15份、
助烧剂15~28份、增塑剂
~10份、
10~20份、
分散剂5~7份、
粘结剂10~20份、
脱模剂1
有机溶剂18~25份。本发明通过在对氧化铝
~3份、
使用硅烷偶联剂以及钛酸脂偶联剂进行改性，
仅能改善陶瓷件的抗弯强度、
断裂韧性、
硬度、
积密度等力学性能，
还能进一步提高陶瓷件的抗
热震性，
提高了陶瓷件在复杂温度环境下的整体
可靠性。
说明书4页
CN 114736009 A
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1 .一种注射成型氧化铝基陶瓷件复合物料，
其特征在于，
所述复合物料由以下原料组
氧化铝200~250份、
硅烷偶联剂10~20份、
钛酸脂偶联剂5~10份、
钛酸金属8~15份、
助烧剂
15~28份、增塑剂10~20份、
分散剂5~7份、
粘结剂10~20份、
脱模剂1~3份、
有机溶剂18~25份。
2 .根据权利要求1所述的注射成型氧化铝基陶瓷件复合物料，
其特征在于，
所述钛酸脂
偶联剂包括三硬脂酸钛酸异丙酯、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯、二异丙氧基二乙酰丙酮钛
酸酯、
双（二辛氧基焦磷酸酯基）乙撑钛酸酯的其中一种或两种以上的组合。
3 .根据权利要求1所述的注射成型氧化铝基陶瓷件复合物料，
其特征在于，
所述钛酸金
属为钛酸锶与钛酸铋的组合。
4 .根据权利要求1所述的注射成型氧化铝基陶瓷件复合物料，
其特征在于，
所述助烧剂
为稀土氧化物，
包括氧化钇、
氧化钙、
氧化铌、氧化铈、氧化钐、
氧化镧中的至少一种或两种
以上的组合。
5 .根据权利要求1任一所述的注射成型氧化铝基陶瓷件复合物料，
其特征在于，
所述增
塑剂包括邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、
乙二醇、
丙三醇的至少一种或两种以上的
组合。
6 .根据权利要求1所述的注射成型氧化铝基陶瓷件复合物料，
其特征在于，
所述分散剂
包括硬脂酸、油酸、
羧基硬脂酸中的至少一种或两种以上的组合。
7 .根据权利要求1所述的注射成型氧化铝基陶瓷件复合物料，
其特征在于，
所述粘结剂
为聚乙烯醇缩丁醛、
聚乙二醇、
聚甲基丙烯酸甲酯、
聚甲基丙烯酸乙酯中的至少一种或两种
以上的组合。
8 .根据权利要求1所述的注射成型氧化铝基陶瓷件复合物料，
其特征在于，
所述脱模剂
包括乙撑双硬脂酰胺、
石蜡、
棕榈蜡的至少一种或两种以上的组合；
所述有机溶剂包括甲基
乙基酮、
无水乙醇、
丙酮、
异丙醇、
乙酸乙酯、
正己烷、
环己烷的至少一种或两种以上的组合。
9 .根据权利要求1所述的注射成型氧化铝基陶瓷件复合物料，
其特征在于，
所述硅烷偶
联剂包括KH550、
KH560、
KH570、
KH590的其中一种或两种以上的组合。
10 .一种制备根权利要求1‑9任一项所述的注射成型氧化铝基陶瓷件复合物料的方法，
其特征在于，
所述方法包括以下步骤：
(1)将氧化铝加入球磨机球磨，
待粉体粒度达到1～5μm时，
加入硅烷偶联剂继续球磨1~
2h，
随后加入钛酸脂偶联剂继续球磨1~2h，
得到浆料A；
(2)将钛酸金属、助烧剂、
粘结剂、增塑剂、
有机溶剂加入到浆料A中，
继续球磨1~2h得到
浆料B；
(3)将浆料B、分散剂、脱模剂放入混炼机中，
在180℃~ 220℃下均匀混炼3~4次，
每次混
炼30~40min，
转速为50~60rpm，
即得所述复合物料。
CN 114736009 A
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一种注射成型氧化铝基陶瓷件复合物料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及氧化铝材料技术领域，
尤其涉及一种注射成型氧化铝基陶瓷件复合物
料及其制备方法。
背景技术
[0002] 氧化铝陶瓷是一种性能优异的高温结构陶瓷，
由于具有硬度大，
耐磨损、
耐化学腐
原料便宜等特点，
成为目前应用最为广泛的结构陶瓷之一。但是由于氧化铝陶瓷硬度
脆性大，
难以加工，
在精密结构陶瓷成型技术中，
传统的干压、热压铸等陶瓷成型工艺
制备的陶瓷具有尺寸精度低、
气孔多，
致密度不高，
只适合于生产结构简单，
精度要求不
低附加值的陶瓷制品，
难以满足高性能氧化铝陶瓷零部件的生产要求。
由于陶瓷注射成
型具有自动化程度高，
可生产形状复杂，
成型的产品无需机加工或少加工，
制成的产品具有
极高的尺寸精度及表面光洁度，
在氧化铝陶瓷成型工艺中得到广泛应用。
[0003] 目前的氧化铝陶瓷注射成型技术，
根据粘结剂体系的不同主要分为蜡基体系、水
基体系、
塑基体系等。其脱脂方式也不尽相同。其中，
蜡基体系可单独进行直接热脱脂，
以溶剂和热脱脂两者相结合的方式进行脱脂。其中，
溶剂脱脂和热脱脂两者相结合的方式
进行脱脂，
具有脱脂效率高，
脱脂时间短等优点，
但是溶剂脱脂使用的有机溶剂如正庚烷、
四氯乙烷等存在有毒、环保等问题。而直接热脱脂具有工艺简单，
操作方便环保等优点，
点是脱脂时间长，
效率低，
容易引起变形鼓包等缺陷。
并且该材料体系成型的陶瓷生坯在排
胶过程中易变形、
致密度低，
不易成型脱模。
[0004] 基于上述情况，
本发明提出了一种注射成型氧化铝基陶瓷件复合物料及其制备方
可有效解决以上问题。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种注射成型氧化铝基陶瓷件复合物料及其制备方法。
[0006] 为实现上述目的，
本发明提供了一种注射成型氧化铝基陶瓷件复合物料，
所述复
合物料由以下原料组成：
氧化铝200~250份、硅烷偶联剂10~20份、
钛酸脂偶联剂5~10份、
酸金属8~15份、助烧剂15~28份、增塑剂10~20份、
分散剂5~7份、粘结剂10~20份、脱模剂1~3
有机溶剂18~25份。
[0007] 优选地，
所述钛酸脂偶联剂包括三硬脂酸钛酸异丙酯、异丙基三油酸酰氧基钛酸
酯、二异丙氧基二乙酰丙酮钛酸酯、双（二辛氧基焦磷酸酯基）乙撑钛酸酯的其中一种或两
种以上的组合。
[0008] 优选地，
所述硅烷偶联剂包括KH550、
KH560、
KH570、
KH590的其中一种或两种以上
的组合。
[0009] 优选地，
所述钛酸金属为钛酸锶与钛酸铋的组合。
[0010] 优选地，
包括氧化钇、
氧化钙、
氧化铌、
氧化铈、
氧化钐、
所述助烧剂为稀土氧化物，
氧化镧中的至少一种或两种以上的组合。
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[0011]
优选地，
所述增塑剂包括邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、
乙二醇、丙三醇
的至少一种或两种以上的组合。
[0012] 优选地，
所述分散剂包括硬脂酸、油酸、
羧基硬脂酸中的至少一种或两种以上的组
[0013] 优选地，
所述粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛、
聚乙二醇、
聚甲基丙烯酸甲酯、
聚甲基丙
烯酸乙酯中的至少一种或两种以上的组合。
[0014] 优选地，
所述脱模剂包括乙撑双硬脂酰胺、
石蜡、
棕榈蜡的至少一种或两种以上的
组合。
[0015] 优选地，
所述有机溶剂包括甲基乙基酮、无水乙醇、丙酮、异丙醇、
乙酸乙酯、正己
环己烷的至少一种或两种以上的组合。
[0016] 优选地，
所述复合物料由以下原料组成：
氧化铝200份、
硅烷偶联剂10份、
钛酸脂偶
联剂5份、
钛酸金属8份、
助烧剂15份、增塑剂10份、
分散剂5份、
粘

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