[发明专利]一种g-C3N4复合陶瓷结合剂的制备方法

说明书

本发明提供了一种g‑C₃N₄复合陶瓷结合剂的制备方法，属于复合材料和机械加工领域。具体制备方法的步骤为：提供CaO‑Na₂O‑B₂O₃‑Al₂O₃‑SiO₂基础陶瓷结合剂粉末；制备尿素（硫脲或三聚氰胺）的乙醇溶液；将基础陶瓷结合剂粉末加入到溶液中，搅拌分散均匀后，干燥并热处理，制得g‑C₃N₄复合的陶瓷结合剂。本发明采用原位热解的复合方法进行g‑C₃N₄复合陶瓷结合剂的制备，很好的解决了g‑C₃N₄添加过程中存在的难以分散均匀的问题，为g‑C₃N₄复合的陶瓷结合剂在普通和超硬磨具的应用提供了技术支持。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，特别是涉及一种g-C₃N₄复合陶瓷结合剂的制备方法。

背景技术

随着机械加工对精度和速度要求的不断提高，各种磨具的性能也在不断改善。由于陶瓷结合结合剂具有良好的自锐性、抗热性，对酸、碱和油等环境有很好的惰性，还具有把持力强，硬度高，应用范围广等特点，使得陶瓷磨具具有其他磨具无可比拟的优势，在我国现代材料加工领域占有重要地位。但陶瓷结合剂还存在烧结温度高、抗折强度低等一些问题，需要对其进一步进行改性。

目前，对陶瓷剂结合剂的改性方法有很多，通过向陶瓷结合剂中添加氧化物、氮化物是改善其性能常用手段，但在混料时，粉料易发生团聚现象，使添加物颗粒分布不均匀，这是一个在制备陶瓷结合剂过程中亟需攻克的技术难题。而通过把添加物原料先溶解在溶液中，并与基础陶瓷结合剂混合均匀，可以使添加物在烧成过程中均匀地在陶瓷结合剂中生成，是解决添加物在陶瓷结合剂中分散性问题的一种有效方法。

发明内容

本发明针对传统添加物在陶瓷结合剂中分散不均匀的问题，通过将添加物原料溶解在乙醇混合溶液中，然后将基础陶瓷结合剂加入到混合溶液中，搅拌均匀，干燥后烧结，原位制备出g-C₃N₄复合陶瓷结合剂。这种添加物在烧结过程中均匀地在陶瓷结合剂中生成的方法为添加物分散问题提供借鉴的思路。

具体的，本发明提供了一种g-C₃N₄复合陶瓷结合剂的制备方法，具体实施步骤如下：

S1：制备CaO-Na₂O-B₂O₃-Al₂O₃-SiO₂基础陶瓷结合剂粉末；

S2：制备尿素（硫脲或三聚氰胺）的乙醇溶液；

S3：将S1制备的陶瓷结合剂充分分散于S2制备的乙醇溶液体系中，并经干燥后烧结，原位制得g-C₃N₄添加陶瓷结合剂。

优选地，S1的具体步骤为：

按照质量比5:16:22:7:50的比例，分别称取碳酸钙、碳酸钠、硼酸、氢氧化铝和二氧化硅，备用；

将所述碳酸钙、碳酸钠、硼酸、氢氧化铝和二氧化硅混合均匀后，压制成块体，将所述块体在玻璃熔炼炉中1450℃下熔融3h，然后经水淬和干燥后，使用快速研磨机将玻璃料研磨至400目即可得到CaO-Na₂O-B₂O₃-Al₂O₃-SiO₂基础陶瓷结合剂粉末。

优选地，S2的具体步骤为：