[发明专利]一种纳米陶瓷结合剂的制备方法

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，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：制备纳米SiO₂（TiO₂或ZnO）前驱体溶胶；

S3：按照一定的添加量将基础陶瓷结合剂粉末与纳米氧化物前驱体溶胶充分混合，经干燥、烧结制得纳米陶瓷结合剂。

2.根据权利要求1所述的一种纳米陶瓷结合剂的制备方法，其特征在于，S1的具体步骤为：

按照质量比3:20:22:6:49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，再将块体在玻璃熔炼炉中1400℃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。

3.根据权利要求1所述的一种纳米陶瓷结合剂的制备方法，其特征在于，S2所述前驱体溶胶为SiO₂、TiO₂或ZnO中的一种或多种。

4.据权利要求1所述的一种纳米结合陶瓷结合剂的制备方法，其特征在于，S2的具体步骤为：

按照体积比1：1.5～2.5：1的比例分别量取硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水，充分混合后形成混合液，将混合液在45～60℃水浴下机械搅拌10～30min，然后缓慢加入稀硝酸至溶胶均匀透明，最后在磁力搅拌器上均匀搅拌1～3h，得到SiO₂前驱体溶胶。

5.根据权利要求1所述的一种纳米结合陶瓷结合剂的制备方法，其特征在于，S2的具体步骤为：

按照1：5：1的质量比称取钛酸丁酯、无水乙醇及去离子水，先将全部钛酸丁酯和部分乙醇在三口烧瓶中混合均匀，在强烈搅拌的条件下，滴加剩余的无水乙醇，去离子水和醋酸的混合溶液，醋酸与总体溶液的质量比为1:1000，搅拌反应1~10h，即可得到透明稳定的纳米TiO₂前驱体溶胶。

6.根据权利要求1所述的一种纳米结合陶瓷结合剂的制备方法，其特征在于，S2的具体步骤为：

将醋酸锌和无水乙醇按照1:100（g：ml）的比例在三口烧瓶中混合，在水浴60℃的条件下，剧烈机械搅拌10min，按照质量比醋酸锌：二乙醇胺=1：12的比例将二乙醇胺加入到溶液中，继续搅拌10min，再将二烯丙基二甲基氯化铵按照质量比1:2.5的比例加入到溶液中，继续搅拌10min，水浴60℃下保温2h，冷却至室温，制得纳米ZnO前驱体溶胶。

7.根据权利要求5、6、7所述的一种纳米陶瓷结合剂的制备方法，其特征在于，S3的具体步骤为：

按照纳米SiO₂的添加量为0.1~8wt%（TiO₂的添加量为0.05~2wt%或ZnO的添加量为0.05~2wt%）的比例，将陶瓷结合剂缓慢加入到SiO₂（TiO₂或ZnO）前驱体溶胶中，并不断进行超声和机械搅拌，混合均匀后在80~120℃下干燥8~12h，然后在350~500℃下烧结2~3h即得纳米陶瓷结合剂。

8.一种纳米陶瓷结合剂的制备方法，其特征在于，由权利要求1~7任一所述方法制备获得。

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