[发明专利]一种镁铝尖晶石透明陶瓷的制备方法

权利要求书

1.一种镁铝尖晶石透明陶瓷的制备方法，其特征在于它是按照以下步骤进行的：

一、将镁铝尖晶石粉体压制成型或凝胶注模成型，得到陶瓷素坯；

二、将陶瓷素坯放入氧化铝陶瓷坩埚的中央，然后将装有陶瓷素坯的氧化铝陶瓷坩埚套入碳化硅陶瓷坩埚中，且氧化铝陶瓷坩埚与碳化硅陶瓷坩埚之间的间隙小于1mm，得到装有陶瓷素坯的套装坩埚；

三、将装有陶瓷素坯的套装坩埚置于微波烧结炉中，然后以5℃/min～40℃/min的升温速率，将温度升温至1350℃～1550℃，在温度为1350℃～1550℃的条件下，保温30min～120min，然后随炉冷却，得到镁铝尖晶石陶瓷块体；

四、将镁铝尖晶石陶瓷块体置于热等静压炉内，在氩气气氛、压力为150MPa～190MPa及温度为1500℃～1750℃的条件下，热等静压2h～5h，得到镁铝尖晶石透明陶瓷。

2.根据权利要求1所述的一种镁铝尖晶石透明陶瓷的制备方法，其特征在于步骤一中所述的镁铝尖晶石粉体化学式为MgO·nAl₂O₃，其中n＝1～1.1，平均粒径小于200nm，纯度不低于99％。

3.根据权利要求1所述的一种镁铝尖晶石透明陶瓷的制备方法，其特征在于步骤一中所述的压制成型具体为：将镁铝尖晶石粉体放入球磨罐中，以酒精为介质，球磨混合，再将球磨后的粉体干燥，过筛，得到原料粉体；将原料粉体先在压力为30MPa～50MPa的条件下，干压成型1min～3min，然后在压力为150MPa～250MPa的条件下，冷等静压成型10min～20min，得到陶瓷素坯。

4.根据权利要求3所述的一种镁铝尖晶石透明陶瓷的制备方法，其特征在于所述的球磨混合具体为：在速度为60r/min～90r/min的条件下，球磨16h～24h；所述的将球磨后的粉体干燥，过筛，具体为：在干燥温度为50℃～80℃的条件下，干燥5h～10h，然后过100目筛，收集透过100目筛的粉体，得到原料粉体。

5.根据权利要求1所述的一种镁铝尖晶石透明陶瓷的制备方法，其特征在于步骤一中所述的凝胶注模成型具体为：

①、配制预混液：将有机单体、交联剂与去离子水混合，搅拌均匀后，得到预混液；

②、陶瓷浆料配制：向预混液中加入分散剂及镁铝尖晶石粉体，经球磨混合后，得到固相体积百分含量为27％～35％的陶瓷浆料；

③、注模成型：在真空下，将固相体积百分含量为27％～35％的陶瓷浆料磁力搅拌除气泡，得到去除气泡后的浆料，向去除气泡后的浆料中加入引发剂和催化剂，在搅拌速度为80r/min～120r/min的条件下，搅拌0.5min～1min，然后注入模具中，室温固化，固化完全后脱模，得到成型后的陶瓷素坯；

④、干燥及排胶：将成型后的陶瓷素坯干燥，然后在空气中高温排胶，排胶后先降温至200℃以下，再自然冷却，得到干燥及排胶后的陶瓷素坯；

⑤、冷等静压成型：在压力为150MPa～250MPa的条件下，将干燥及排胶后的陶瓷素坯冷等静压10min～20min，得到陶瓷素坯。

6.根据权利要求5所述的一种镁铝尖晶石透明陶瓷的制备方法，其特征在于步骤①中所述的有机单体为甲基丙烯酰胺；步骤①中所述的交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺；步骤②中所述的分散剂为质量百分数为40％～43％的聚丙烯酸铵水溶液；步骤③中所述的引发剂为质量百分数为8％～12％的过硫酸铵水溶液；步骤③中所述的催化剂为四甲基乙二胺。

7.根据权利要求5所述的一种镁铝尖晶石透明陶瓷的制备方法，其特征在于步骤①中所述的有机单体与交联剂的质量比(10～20):1；步骤①中所述的有机单体与水的质量比为(16～20):100；步骤②中所述的分散剂与镁铝尖晶石粉体的质量比为(4～6):100。