[发明专利]一种高烧结活性纯相纳米MgAl2

说明书

本发明涉及一种高烧结活性纯相纳米MgAl₂O₄粉体及其制备方法和应用，属于陶瓷粉体制备技术领域。一种高烧结活性纯相纳米MgAl₂O₄粉体的制备方法，将经球磨混合的γ‑Al₂O₃和MgO粉体进行烘干，过筛；将所得γ‑Al₂O₃和MgO混合粉体在空气气氛中，1200～1400℃保温60～180min，得纯相MgAl₂O₄粉体；将所得纯相MgAl₂O₄粉体进行球磨，获得具有高烧结活性的纯相纳米MgAl₂O₄粉体，其中，γ‑Al₂O₃和MgO粉体的摩尔比为1:1～1.3:1。该方法以γ‑Al₂O₃和MgO为原料通过高温固相反应合成MgAl₂O₄粉体，简单易行、操作方便。

技术领域

本发明涉及一种高烧结活性纯相纳米MgAl₂O₄粉体及其制备方法和应用，属于陶瓷粉体制备技术领域。

背景技术

MgAl₂O₄(镁铝尖晶石，MAS)陶瓷不仅在0.2～5.5μm宽波段范围内具有高透波性，而且还具有优异的物理和化学特性，如低密度(3.58g/cm³)、高硬度(16GPa)、高抗热震性、耐酸碱等，是一种综合性能优异的结构功能一体化陶瓷材料，可广泛用于国防和安全、能源和信息等诸多领域。

MAS陶瓷的制备主要包括两种途径：一是Al₂O₃和MgO两种粉体直接高温固相反应，二是先制备MAS粉体再进行致密化烧结。但是，由于Al₂O₃与MgO粉体直接反应过程中体积膨胀较大(～8％)，因此直接固相反应法很难用于制备MAS陶瓷。而基于MAS粉体的致密化烧结工艺难度较低，且所得陶瓷性能较好，因而，多采用先合成MAS粉体再进行烧结的方法进行MAS陶瓷制备。因此，合成高烧结活性纯相MAS粉体成为其陶瓷制备的关键。

固相反应和化学合成是制备MAS粉体的两种主要方法。其中，化学合成方法(共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法、凝胶燃烧法)通常使用Mg和Al的硝酸盐/硫酸盐溶液作为原料，需要通过煅烧去除有机化合物，效率低，成本高，导致化学合成法很难实现大规模工业化生产。与之相比，固相反应法用于合成MAS粉体具有技术简单、操作便利、对设备和场地要求较低以及成本低等优点。