[发明专利]一种纳米陶瓷结合剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种纳米陶瓷结合剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：制备钛酸盐一维纳米材料；

S2：提供Na₂O-Al₂O₃-SiO₂-B₂O₃基础陶瓷结合剂粉末；

所述Na₂O-Al₂O₃-SiO₂-B₂O₃基础陶瓷结合剂粉末的制备过程为；

按照质量比8:5:72:15的比例，分别称取碳酸钠、氢氧化铝、二氧化硅和硼酸，备用；

将所述碳酸钠、氢氧化铝、二氧化硅和硼酸混合后，球磨至200～400目，压制成块体，将所述块体用玻璃熔炼炉在1200～1300℃进行熔融，加热时间为0.5～2h，然后将熔体进行水淬，产物经干燥、球磨，粉碎粒度小于200目，得到所述Na₂O-Al₂O₃-SiO₂-B₂O₃基础陶瓷结合剂粉末；

S3：将S1制备的钛酸盐一维纳米材料按0.2～5wt％的添加量添加到基础陶瓷结合剂粉末中，充分混合分散均匀，制得纳米陶瓷结合剂。

2.根据权利要求1所述的纳米陶瓷结合剂的制备方法，其特征在于，制备所述钛酸盐一维纳米材料所用的原料为二氧化钛、金属钛、钛合金或钛盐。

3.根据权利要求1或2所述的纳米陶瓷结合剂的制备方法，其特征在于，所述钛酸盐一维纳米材料为钛酸钠纳米线、钛酸钾纳米线、钛酸钠纳米纤维、钛酸钾纳米纤维、钛酸钠纳米带、钛酸钾纳米带中的任意一种。

4.根据权利要求3所述的纳米陶瓷结合剂的制备方法，其特征在于，S1的具体步骤为：

配制10mol/L的氢氧化钠或氢氧化钾溶液，备用；

称取二氧化钛粉末，按照固液比1g：20～40ml的比例，将二氧化钛粉末加入到氢氧化钠或氢氧化钾溶液中，充分溶解，得到混合溶液；

将所述混合溶液加入到水热反应釜中，在140～160℃下保温8～10h，随后自然冷却至室温，经洗涤、离心、干燥后，在420～450℃下煅烧1～2h，得到钛酸钠纳米线或钛酸钾纳米线。

5.根据权利要求3所述的纳米陶瓷结合剂的制备方法，其特征在于，S1的具体步骤为：

配制10mol/L的氢氧化钠或氢氧化钾溶液，备用；

称取钛片，按照固液比1g：15～25ml的比例，将钛片和氢氧化钠或氢氧化钾溶液依次加入水热反应釜中；在140～160℃下保温8～12h，随后自然冷却至室温，取出钛片并经洗涤、离心、干燥后，在420～450℃下煅烧1～2h，得到钛酸钠纳米带或钛酸钾纳米带。

6.根据权利要求3所述的纳米陶瓷结合剂的制备方法，其特征在于，S1的具体步骤为：

按照体积比1：3～5的比例分别量取钛酸丁酯和乙醇，并配制10mol/L的氢氧化钠或氢氧化钾溶液，备用；

将钛酸丁酯缓慢加入到乙醇中，再加入与钛酸丁酯等体积的10mol/L的氢氧化钠或氢氧化钾溶液，充分混合后，静置2h形成溶胶，将所述溶胶加入到水热反应釜中，180～200℃保温12h，随后自然冷却至室温，反应产物经洗涤、离心、干燥后，在440～460℃下煅烧1～2h，得到钛酸钠纳米纤维或钛酸钾纳米纤维。

7.根据权利要求1所述的纳米陶瓷结合剂的制备方法，其特征在于，S3中，向所述Na₂O-Al₂O₃-SiO₂-B₂O₃基础陶瓷结合剂粉末中，按照1～3％的添加量加入所述酸盐一维纳米材料，充分混合分散均匀，制得纳米陶瓷结合剂。

8.一种纳米陶瓷结合剂，其特征在于，由权利要求1～7任一项所述的方法制备获得。

9.根据权利要求8所述的纳米陶瓷结合剂，其特征在于，在普通陶瓷磨具或超硬磨具制备中的应用。