[发明专利]一种低温共烧陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种低温共烧陶瓷材料，其特征在于，由CaO、B₂O₃、SiO₂、纳米Al₂O₃、MgO、纳米ZrO₂组成，其中各个成分的质量百分比分别为：CaO为35％～50％、B₂O₃为5％～15％、SiO₂为40％～55％、纳米Al₂O₃为1％～5％、MgO为1％～5％、纳米ZrO₂为1％～5％。

2.一种低温共烧陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将原料CaCO₃、B₂O₃、SiO₂、Al₂O₃、MgO、ZrO₂按照权利要求1中的配方称得化学纯的CaO、B₂O₃、SiO₂、纳米Al₂O₃、MgO、纳米ZrO₂，将混合粉料经球磨混合，球磨介质为锆球，混合均匀后，过60目筛；

S2：将步骤S1中过筛后得到的混合粉料进行高温烧结，保温预定时间后，使混合粉料完全熔融和均匀化得到熔融物；

S3：将所述熔融物淬入去离子水，得到透明的碎玻璃体；

S4：将所述碎玻璃体进行粉碎，得到细玻璃体；

S5：将所述细玻璃体进行湿式球磨，再烘干后研磨，过120目筛，得到玻璃粉末；

S6：将所述玻璃粉末，外加造粒液进行造粒，过筛，取细粉压制成生坯；

S7：将所述生坯进行排胶；

S8：将排胶后的坯件进行烧结得到所述低温共烧陶瓷材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，纳米Al₂O₃的平均粒径为60～100nm，纳米ZrO₂的平均粒径为80～100nm。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中球磨混合步骤是在振动球磨机中进行干式混合4～8h，且球磨混合步骤中料：球的重量比为1：(2～4)。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中是在1350～1500℃的条件下高温烧结，保温时间为1～2.5h。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S5中湿式球磨步骤中的料：球：水的重量比为1：4：1.5，球磨时间为6～10h，球磨机的转速为200～250rpm。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S5中烘干步骤在70～100℃条件下进行，得到的玻璃粉末的平均粒径为0.5～2.0μm。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S6具体包括：在所述玻璃粉末中加入质量百分比为10％的聚乙烯醇水溶液进行造粒，依次过60目和200目筛，取中间粉末压制成生坯，其中压制成型的压强为220～260MPa，保压时间为10～20s。

9.根据权利要求2至8任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤S7具体包括：将所述生坯放入马弗炉中，以0.5～1℃/min的速率升温至450～500℃，保温4～8h，进行有机物的排除；步骤S8具体包括：将排胶后的坯件放入马弗炉中，以5～8℃/min的升温速率升温至840～880℃烧结，保温15～30min后，随炉自然冷却至室温。

10.一种低温共烧陶瓷材料，其特征在于，是根据权利要求2至9任一项所述的制备方法制得的低温共烧陶瓷材料。