什么叫陶瓷烧结

化学性质：钠钙玻璃易水解 耐高温　
常用上程陶瓷材料主要包括:金属(过渡金属或与之相近的金属)与硼、碳、硅、氮、氧等非金属元素组成的化合物，以及非金属元素所组成的化合物，如硼和硅的碳化物和氮化物。
根据其元素组成的不同可以分为:氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、硅化物陶瓷和硼化物陶瓷。此外，近年来玻璃陶瓷作为结构材料也得到了广泛的应用。
2氧化物陶瓷
氧化物陶瓷材料的原子结合以离子键为主，存在部分共价键，因此具有许多优良的性能。大部分氧化物具有很高的熔点，良好的电绝缘性能，特别是具有优异的化学稳定性和抗氧化性，在上程领域已得到了较广泛的应用。
21氧化铝陶瓷
氧化铝陶瓷又称刚玉瓷，一般以α-A1203为主晶相。根据A1203含量和添加剂的不同，有不同系列。如根据A1203含量不同可分为75瓷，85瓷，95瓷，99瓷等;根据其主晶相的不同可分为莫来石瓷、刚玉-莫来瓷和刚玉瓷;根据添加剂的不同又分为铬刚玉、钛刚玉等。
Al203陶瓷是耐火氧化物中化学性质最稳定、机械强度最高的一种;A1203陶瓷与大多数熔融金属不发生反映，只有Mg, Ca,Zr和Ti在一定温度以上对其有还原作用;热的硫酸能溶解A1203，热的HCl, HF对其也有一定腐蚀作用;A1203陶瓷的蒸汽压和分解压都是最小的。由于A1203陶瓷优异的化学稳定性，可广泛地用于耐酸泵叶轮、泵体、泵盖、轴套，输送酸的管道内衬和阀门等。
氧化铝的含量高于95%的Al203陶瓷具有优异的电绝缘性能和较低的介质损耗等特点，因而在电子、电器方面有十分广阔的应用领域。
A1203陶瓷的高硬度和耐磨性在机械领域得到了广泛应用。如制造纺织耐磨零件、刀具。各种发动机中还大量使用A1203陶瓷火花塞。
透明Al203陶瓷对于可见光和红外线有良好的透过性，同时具有高温强度高、耐热性好、耐腐蚀性强等特点。可用于制造高压钠灯灯管、红外检测窗口材料等。
2 2氧化锆(Zr02)陶瓷
Zr02有二种锆同素异形体立方结构(c相)、四方结构(t相)及单斜结构(m相)。根据所含相的成分不同，Zr02陶瓷可分为稳定Zr02陶瓷材料、部分稳定Zr02陶瓷。
2 2 1稳定Zr02陶瓷
稳定Zr02陶瓷主要由立方相组成，其耐火度高、比热与导热系数小，是理想的高温隔热材料，可以用做高温炉内衬，也可作为各种耐热涂层。
稳定Zr02陶瓷化学稳定性好，高温时仍能抗酸性和中性物质的腐蚀，但不能抵抗碱性物质的腐蚀。周期表中第V , VI ,VII族金属元素与其不发生反应，可以用来作为熔炼这此金属的坩埚。
纯Zr02是良好的绝缘体，由于其明显的高温离子导电特性，可作为2000℃使用的发热元件，高温电极材料，还可用作产生紫外线的灯。
此外利用稳定Zr02的氧离子传导特性，可制成氧气传感器，进行氧浓度的测量。
2 2 2部分稳定Zr02陶瓷
部分稳定Zr02陶瓷由t c双相组织组成，具有非常高的强度，断裂韧性和抗热冲击性能，被称为“陶瓷钢”。同时其热传导系数小，隔热效果好，而热膨胀系数又比较大，比较容易与金属部件匹配，在日前所研制的陶瓷发动机中用于气缸内壁、活塞、缸盖板部件。
部分稳定Zr02陶瓷还可作为采矿和矿物工业的无润滑轴承，喷砂设备的喷嘴，粉末冶金上业所用的部件，制药用的冲压模等。
另外，部分稳定Zr02陶瓷还可用作各种高韧性，高强度工业与医用器械。如纺织工业落筒机用剪刀、羊毛剪，磁带生产中的剪刀，微电子工业用工具，此外由于其不与生物体发生反应，也可用作生物陶瓷材料。
23 MgO陶瓷
MgO陶瓷的主晶相为MgO，属立方晶系氯化钠结构，熔点2800℃,理论密度358 g/cm2，在高温下比体积电阻高，介质损耗低，介电系数为912具有良好的电绝缘性，属于弱碱性物质。MgO对碱性金属熔渣有较强的抗侵蚀能力，与镁、镍、铀钍、铝、钼等不起作用，可用于制备熔炼金属的坩锅、浇注金属的模子，高温热电偶的保护管，高温炉的炉衬材料等。
3氮化物陶瓷
氮化物包括非金属和金属元素氮化物，他们是高熔点物质。氮化物陶瓷的种类很多，但都不是天然矿物，而是人工合成的。日前工业上应用较多的氮化物陶瓷有氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)、氮化铝(AlN)、氮化钛(TiN)等。
3 1氮化硅(Si3N4)陶瓷
Si3N4陶瓷材料的热膨胀系数小，因此具有较好的抗热震性能;在陶瓷材料中，Si3N4的弯曲强度比较高，硬度也很高，同时具有自润滑性，摩擦系数小，与加油的金属表明相似，作为机械耐磨材料使用具有较大的潜力;Si3N4陶瓷材料的常温电阻率比较高，可以作为较好的绝缘材料;Si3N4陶瓷耐氢氟酸以外的所有无机酸和某些碱液的腐蚀，也不被铅、锡、银、黄铜、镍等熔融金属合金所浸润与腐蚀;高温氧化时材料表面形成的氧化硅膜可以阻碍进一步氧化，抗执化温度达1800℃。
Si3N4陶瓷可用作热机材料、切削工具、高级耐火材料，还可用作抗腐蚀、耐磨损的密封部件等。
3 2氮化铝(AlN)陶瓷
AIN属于共价键化合物，六方晶系，纤维锌矿型结构，白色或灰白色，密度326g/cm2，无熔点，在2200℃- 2250℃升华分解，热硬度很高，即使在分解温度前也不软化变形。具有优异的抗热震性。AlN对Al和其它熔融金属、砷化稼等具有良好的耐蚀性，尤其对熔融Al液具有极好的耐侵蚀性，此外，还具有优良的电绝缘性和介电性质;但AlN的高温抗氧化性差，在大气中易吸潮、水解。
AlN可以用作熔融金属用坩锅、热电偶保护管、真空蒸镀用容器，也可用作真空中蒸镀金的容器、耐热砖等，特别适用于作为2000℃左右氧化性电炉的炉衬材料;AlN的导热率是A1203的2-3倍，热压时强度比Al203还高可用于高强度、高导热的场合，例如大规模集成电路的基板等。
3 3氮化硼(BN)陶瓷
氮化硼(BN)陶瓷存在着六方与立方结构两种BN材料。
331六方BN
六方BN具有自润滑性，可用于机械密封、高温固体润滑剂，还可用作金属和陶瓷的填料制成轴承。其耐热性非常好，可以在900℃以下的氧化气氛中和2800℃以下的氮气和惰性气氛中使用。六力BN对酸碱和玻璃熔渣有良好的耐侵蚀性，对大多数熔融金属既不润湿也不发生反应，因此可以用作熔炼有色金属、贵金属和稀有金属的坩锅、器皿等部件。BN既是热的良导体，又是电的绝缘体。它的击穿电压是氧化铝的4- 5倍，介电常数是氧化铝的1/2，可用来做超高压电线的绝缘材料。BN对微波和红外线是透明的，可用作透红外和微波的窗口。BN在超高压下性能稳定，可以作为压力传递材料和容器。BN是最轻的陶瓷材料，可以用于飞机和宇宙飞行器的高温结构材料。此外，利用BN的发光性，可用作场致发光材料。涂有BN的无定形碳纤维可用于火箭的喷嘴等。
3 32立力BN
立方BN为闪锌矿结构，化学稳定性高，导热及耐热性能好，其硬度与人造金刚石相近，是性能优良的研磨材料。与金刚石相比，其最突出的优点在于高温下不与铁系金属反应，并且可以在1400℃的温度使用。
立力BN除了直接用作磨料外，还可以将其与某些金属或陶瓷混合，经烧结制成块状材料，作为各种高性能切削刀具。
4碳化物陶瓷
典型碳化物陶瓷材料一有碳化硅(SiC)、碳化硼(B4C)碳化钛(TiC)碳化锆( ZrC等)、碳化物的共同特点是高熔点，许多碳化物的熔点都在3000℃以上。碳化物在非常高的温度下均会发生氧化，但许多碳化物的抗氧化能力都比W，Mo等高熔点金属好。大多数碳化物都具有良好的电导率和热导率，许多碳化物都有非常高的硬度，特别是B4C的硬度仅次于金刚石和立方氮化硼，但碳化物的脆性一般较大。
4 1碳化硅(SiC)陶瓷
碳化硅没有熔点，在常压下2500℃时发生分解。碳化硅的硬度很高，莫氏硬度为92-95,显微硬度为33400MPa,仅次于金刚石、立力BN和B4C等少数几种物质。
碳化硅的热导率很高，大约为Si3N4的2倍;其热膨胀系数大约相当于A1203的1/2；抗弯强度接近Si3N4材料，但断裂韧性比Si3N4小;具有优异的高温强度和抗高温蠕变能力，热压碳化硅材料在1600℃的高温抗弯强度基本和室温相同;抗热震性好。其化学稳定性高，不溶于一般的酸和混合酸中。
氧化物、氮化物结合碳化硅材料已经大规模地用于冶金、轻工、机械、建材、环保、能源等领域地炉膛结构材料、隔焰板、炉管、炉膛等;碳化物材料制备的发热元件正逐步1600℃以下氧化气氛加热的主要元件;高性能碳化硅材料可以用于高温、耐磨、耐腐蚀机械部件;碳化硅材料用于制造火箭尾气喷管高效能热交换器也取得了良好的效果;此外，碳化硅是各种高温燃气轮机高温部件提高使用性能的重要候选材料。
42碳化硼(BC)陶瓷
碳化硼的显著特点是高熔点(约2450℃);低比重，其密度仅是钢的1/3;低膨胀系数;高导热;高硬度和高耐磨性，其硬度仅低于金刚石和立方BN;较高的强度和一定的断裂韧性，热压B4C的抗弯强度为400-600MPa,断裂韧性为60MPaml/2;具有较大的热电动势(100 μV/k),是高温P型半导体，随B4C中碳含量的减少，可从P型半导体转变为N型半导体;具有高的中子吸收截面。
B4C所具有的优异性能，除了大量用作磨料之外，还可以制作各种耐磨零件、热电偶元件、高温半导体、宇宙飞船上的热电转化装置、防弹装甲、反应堆控制棒与屏蔽材料等。
5玻璃陶瓷材料
将特定组成(含晶核剂)的玻璃进行晶化热处理，在玻璃内部均匀析出大量微小晶体并进一步长大，形成致密微晶相，玻璃相填充于晶界，得到像陶瓷一样的多晶固体材料统称为玻璃陶瓷，也称之为微晶玻璃。
5 1低膨胀玻璃陶瓷
这类玻璃陶瓷的特点是其显微组织为架状硅酸盐，主晶相分别为β一石英、β一钾辉石、β一钾霞石，具有热膨胀系数低(可为负值)、强度高、热稳定性能好、使用温度高等特点，并可制成透明和浊白两种类型。低膨胀系数对于构件尺寸稳定性及抗热震是十分有利的，所以可以用作航天飞机上尺寸稳定性要求高的零件。低膨胀玻璃陶瓷是目前生产量最大的玻璃陶瓷，广泛用来制作各种高级炊具、高温作业观察窗、微波炉盖、大型天文望远镜和激光反射镜的支撑棒，激光元器件以及航天飞机上的重要零部件。
5 2表面可强化玻璃陶瓷
玻璃陶瓷的强度比一般玻璃要大好几倍，抗弯强度可达到88-250MPa，但在某些特殊场合仍然不能满足要求，需要进一步提高强度。由于脆性材料的破坏大多起源于表面微裂纹，可以采用在玻璃陶瓷材料表面引入压应力薄层的方法，阻止表面微裂纹的扩展，从而提高材料的强度。通常采用的两种方法有两种，一是利用表层和内部热膨胀差引入表面压应力层，二是采用离子交换引入表面压应力层。
53可加工玻璃陶瓷
可加工玻璃陶瓷容易机械加工的主要原因在于其主晶相为氟云母结构，已发现可加工玻璃陶瓷中的氟云母主要有3种:氟金云母、四硅氟云母和锂云母。由于云母片易于解理，这种独特的显微结构使得含云母的玻璃陶瓷可以采用普通的钻、锯或车削、磨等加工到精密尺寸。以氟云母为主晶相的可加工玻璃陶瓷，具有高热震抗力、优异的绝缘性能、高介电强度;低介电损耗。碱土云母可加工玻璃陶瓷具有较高的强韧性、更高的热稳定性(>1100℃)和绝缘性。因此，可加工玻璃陶瓷，在电绝缘、微波技术以及精密仪器和航空、航天领域具有广阔的应用前景。

按传质分类：
固相烧结（只有固相传质）
液相烧结（出现液相）
气相烧结（蒸汽压较高）
按压力分类：常压烧结、压力烧结
按气氛分类：普通烧结、氢气烧结、真空烧结
按反应分类：
固相烧结
液相烧结
气相烧结
活化烧结
反应烧结
特种烧结包括：热压烧结、反应热压烧结、热等静压烧结、微波烧结、超高压烧结、真空（加压）烧结、气氛烧结（气压烧结）、原位加压成型烧结法

陶瓷固相烧结过程中的原子扩散特点包含：质量迁移、脉冲效应、温度依赖性、材料性质四个方面。
1、质量迁移： 在陶瓷固相烧结中，原子扩散是由高浓度区向低浓度区扩散的，也就是由材料粒子内部的高浓度区向其周围的低浓度区扩散的。
2、脉冲效应： 原子的扩散并不是一个连续不断的过程，而是一种由跳跃和等待组成的脉冲效应。原子先在材料中进行短距离的扩散，再等待一段时间进行下一次扩散。
3、温度依赖性： 原子扩散的速度与温度有关，温度越高，原子扩散越快。
4、材料性质： 材料的性质对原子扩散也有重要的影响，例如从晶胞中跨越到另一个充填了空位的晶胞需要消耗更多的能量。

1 碳化硅陶瓷不容易烧结。
2 这是因为碳化硅陶瓷具有高熔点和高硬度，分子结构复杂，烧结过程中需要高温长时间保持一定的压力，才能完成烧结。
同时，碳化硅会在高温下分解为碳和硅蒸汽，容易导致烧结失败。
3 为了提高碳化硅陶瓷的烧结性能，可以采用添加剂、改善粉末结构、增加压力等方法。
此外，也可以采用喷涂、化学气相沉积和热等离子喷涂等其他方法制备碳化硅制品。

1本发明涉及新材料领域，具体为一种导电性较强的高性能陶瓷材料及其制备方法。
背景技术：
2导电陶瓷材料是指陶瓷材料中具备离子导电、电子/空穴导电的一种新型功能的材料，在能源、冶金、换班、电化学器件等各个领域有着广阔的应用前景。导电陶瓷具有抗氧化、抗腐蚀、抗辐射、耐高温和长寿命等特点，可以用于固体燃料电池电极、气敏元件、高温加热、固体电阻器、氧化还原材料和高临界温度超导材料等方面。
3提高碳化硅陶瓷材料的导电性，不仅可以解决应用受限的问题，而且导电性达到一定程度后可以满足电火花加工条件，利用电火花加工可以快速精确的完成碳化硅陶瓷材料后期的加工成型。如果陶瓷材料不仅具备导电性能，还具备其他优异的性能，更能够拓宽陶瓷材料的适用范围。由此，研究导电性较强的高性能陶瓷材料是非常有发展前景的。因此，制备一种保温隔热性能优异的新型陶瓷材料是非常有必要的。
技术实现要素：
4本发明的目的在于提供一种导电性较强的高性能陶瓷材料，以解决上述背景技术中提出的问题。
5为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供如下技术方案：一种导电性较强的高性能陶瓷材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：
620～30份氧化锆、80～120份碳化硅、8～16份氧化铝、10～25份锌粉，2～4份氧化钇、20～40份烧结助剂、30～60份聚乙烯醇。
7优选的，所述烧结助剂为使用聚乙烯醇包裹氧化铝和氧化钇。
8本发明第二方面提供：一种导电性较强的高性能陶瓷材料的制备方法，其特征在于：
9制备导电性较强的高性能陶瓷材料的工艺流程为：
10球磨陶瓷原料，特殊的高温煅烧，二次球磨，制备烧结助剂，液相烧结，降温制得成品。
11优选的，包括以下具体步骤：
12(1)将氧化锆与碳化硅按一定比例混合，形成混料；
13(2)向混料中加入与混料体积比为1：1的无水乙醇，制成湿料，将湿料置于陶瓷球磨机中进行研磨，研磨时间为15～3h；
14(3)将混料置于焙烧炉中进行第一次高温煅烧；
15(4)调节温度，通入氮气，进行第二次高温煅烧；
16(5)保持温度不变，向混料中通入脉冲电流进行第三次高温煅烧，电流大小为1ka，周期为008s；
17(6)高温煅烧后加入锌粉，将混料置于陶瓷球磨机中，进行二次球磨；
18(7)将氧化铝和氧化钇浸于三倍体积的聚乙烯醇中，制得烧结助剂；
19(8)向二次球磨后的混料中加入烧结助剂，进行液相烧结，烧结温度保持在930～1100℃；
20(9)烧结完成后进行梯度温度速降式降温，制得成品。
21优选的，上述步骤(1)中：氧化锆与碳化硅的质量比为1：4。
22优选的，上述步骤(3)中：第一次高温煅烧温度为1700～1900℃。
23优选的，上述步骤(4)中：第二次高温煅烧温度为2100～2300℃。
24优选的，上述步骤(6)中：加入锌粉与混料体积比为1：8。
25优选的，上述步骤(7)中：氧化铝和氧化钇质量比为4：1。
26优选的，上述步骤(9)中：降温时，降温速度为200℃/h，每隔1h进行一次保温，保温时间为05h。
27与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
28对于原料的预处理使用特殊的多次煅烧方式；首先原料碳化硅、二氧化硅、氧化锆球磨后进行第一次高温煅烧，提高粉体活性，降低粉体的烧结温度；然后升高温度，在氮气氛围下进行第二次煅烧，部分碳化硅与二氧化硅和氮气反应，转变为氮化硅，并生成碳；最后再在颗粒间直接通入脉冲电流进行第三次煅烧，氧化锆与碳反应生成碳化锆，经过三次煅烧后陶瓷材料的高阻成分为颗粒大小不一的碳化硅、氧化锆、氮化硅、碳化锆，第三次煅烧后加入锌粉，进行二次球磨，球磨后进行液相烧结，烧结时锌粉被氧化成四针状的氧化锌，穿插在颗粒大小不一的陶瓷材料中，烧结后后，使四针状氧化锌在陶瓷材料中均匀分布形成电渗流网络，使陶瓷材料不仅获得导电性能，还获得抗氧化、抗冷热冲击的高性能。
29高温煅烧后使用聚乙烯醇包裹氧化铝和氧化钇作为烧结助剂，进行造粒和液相烧结，聚乙烯醇在造粒时作为粘结剂，成型时直接将氧化铝和氧化钇释放，成型和烧结时进行，减少工艺流程，使陶瓷材料得到交流导电性能；液相烧结过程中会形成少量的氧化物，在剩余的碳化硅晶粒间形成一层薄膜，将烧结时间延长，使材料中的氧和铝的含量减少，降低薄膜的厚度，随着四针状氧化锌生成，穿插在薄膜中，在液相中的长时间烧结导致碳化硅晶粒先溶解，再沉淀在四针状氧化锌晶粒表面，碳化硅变成由铝和氧掺杂的复合相，具备导电能力，与氧化锌共同形成交叉的三维导电网络，导电性能增强，且薄膜越薄导电性越强。
30烧结完成后进行梯度温度速降式降温，由于陶瓷材料具备抗冷热性能，不会对陶瓷材料产生影响，梯度温度速降式降温后，不仅使颗粒中的缝隙变小，陶瓷材料与四针状氧化锌的接触更加密切，导电性能稳定，还使得晶界处的薄膜变薄，增强陶瓷材料的导电性能。
具体实施方式
31下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32一种导电性较强的高性能陶瓷材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：
3320～30份氧化锆、80～120份碳化硅、8～16份氧化铝、10～25份锌粉，2～4份氧化钇、20～40份烧结助剂、30～60份聚乙烯醇。
34优选的，所述烧结助剂为使用聚乙烯醇包裹氧化铝和氧化钇。
35本发明第二方面提供：一种导电性较强的高性能陶瓷材料的制备方法，其特征在于：
36制备导电性较强的高性能陶瓷材料的工艺流程为：
37球磨陶瓷原料，特殊的高温煅烧，二次球磨，制备烧结助剂，液相烧结，降温制得成品。
38优选的，包括以下具体步骤：
39(1)将氧化锆与碳化硅按一定比例混合，形成混料；
40(2)向混料中加入与混料体积比为1：1的无水乙醇，制成湿料，将湿料置于陶瓷球磨机中进行研磨，研磨时间为15～3h；
41(3)将混料置于焙烧炉中进行第一次高温煅烧；
42(4)调节温度，通入氮气，进行第二次高温煅烧；
43(5)保持温度不变，向混料中通入脉冲电流进行第三次高温煅烧，电流大小为1ka，周期为008s；
44(6)高温煅烧后加入锌粉，将混料置于陶瓷球磨机中，进行二次球磨；
45(7)将氧化铝和氧化钇浸于三倍体积的聚乙烯醇中，制得烧结助剂；
46(8)向二次球磨后的混料中加入烧结助剂，进行液相烧结，烧结温度保持在930～1100℃；
47(9)烧结完成后进行梯度温度速降式降温，制得成品。
48优选的，上述步骤(1)中：氧化锆与碳化硅的质量比为1：4。
49优选的，上述步骤(3)中：第一次高温煅烧温度为1700～1900℃。
50优选的，上述步骤(4)中：第二次高温煅烧温度为2100～2300℃。
51优选的，上述步骤(6)中：加入锌粉与混料体积比为1：8。
52优选的，上述步骤(7)中：氧化铝和氧化钇质量比为4：1。
53优选的，上述步骤(9)中：降温时，降温速度为200℃/h，每隔1h进行一次保温，保温时间为05h。
54实施例1：导电性较强的高性能陶瓷材料一：
55一种导电性较强的高性能陶瓷材料，该陶瓷材料组分以重量份计：
56氧化锆重量分数为20份、碳化硅重量分数为80份、氧化铝重量分数为8份、锌粉重量分数为10份、氧化钇重量分数为2份、烧结助剂重量分数为20份、聚乙烯醇重量分数为30份。
57该陶瓷材料的制备方法如下：
58(1)将重量分数为20份的氧化锆与80份的碳化硅混合，形成混料；
59(2)向混料中加入与混料体积比为1：1的无水乙醇，制成湿料，将湿料置于陶瓷球磨机中进行研磨，研磨时间为15h；
60(3)将混料置于焙烧炉中进行第一次高温煅烧，煅烧温度为1700℃；
61(4)调节温度为2100℃，通入氮气，进行第二次高温煅烧；
62(5)保持温度不变，向混料中通入脉冲电流进行第三次高温煅烧，电流大小为1ka，周期为008s；
63(6)高温煅烧后加入重量分数为10份的锌粉，将混料置于陶瓷球磨机中，进行二次球磨；
64(7)将重量分数为8份的氧化铝和2份的氧化钇浸于三倍体积的聚乙烯醇中，制得烧结助剂；
65(8)向二次球磨后的混料中加入烧结助剂，进行液相烧结，烧结温度保持在1000℃；
66(9)烧结完成后进行梯度温度速降式降温，降温速度为200℃/h，每隔1h进行一次保温，保温时间为05h，制得成品。
67实施例2：导电性较强的高性能陶瓷材料一：
68一种导电性较强的高性能陶瓷材料，该陶瓷材料组分以重量份计：
69氧化锆重量分数为30份、碳化硅重量分数为120份、氧化铝重量分数为16份、锌粉重量分数为25份、氧化钇重量分数为4份、烧结助剂重量分数为40份、聚乙烯醇重量分数为60份。
70该陶瓷材料的制备方法如下：
71(1)将重量分数为30份的氧化锆与120份的碳化硅混合，形成混料；
72(2)向混料中加入与混料体积比为1：1的无水乙醇，制成湿料，将湿料置于陶瓷球磨机中进行研磨，研磨时间为3h；
73(3)将混料置于焙烧炉中进行第一次高温煅烧，煅烧温度为1900℃；
74(4)调节温度为2300℃，通入氮气，进行第二次高温煅烧；
75(5)保持温度不变，向混料中通入脉冲电流进行第三次高温煅烧，电流大小为1ka，周期为008s；
76(6)高温煅烧后加入重量分数为25份的锌粉，将混料置于陶瓷球磨机中，进行二次球磨；
77(7)将重量分数为16份的氧化铝和4份的氧化钇浸于三倍体积的聚乙烯醇中，制得烧结助剂；
78(8)向二次球磨后的混料中加入烧结助剂，进行液相烧结，烧结温度保持在1100℃；
79(9)烧结完成后进行梯度温度速降式降温，降温速度为200℃/h，每隔1h进行一次保温，保温时间为05h，制得成品。
80对比例1
81对比例1的处方组成同实施例1。该导电性较强的高性能陶瓷材料的制备方法与实施例1的区别仅在于不进行步骤(3)(4)(5)的制备过程，将步骤(6)修改为：将步骤(2)得到的混料进行高温煅烧，煅烧温度为1900℃，煅烧后加入重量分数为10份的锌粉进行二次球磨。其余制备步骤同实施例1。
82对比例2
83对比例2的处方组成同实施例1。该导电性较强的高性能陶瓷材料的制备方法与实施例1的区别仅在于不进行步骤(7)的制备，步骤(8)中依次加入聚乙烯醇、裹氧化铝和氧化
钇。其余制备步骤同实施例1。
84对比例3
85对比例3的处方组成同实施例1。该导电性较强的高性能陶瓷材料的制备方法与实施例1的区别仅在于步骤(9)的不同，将步骤(9)修改为：烧结完成后自然冷却至室温，制得成品。其余制备步骤同实施例1。
86试验例1
871、试验方法
88实施例1与对比例1、2、3为对照试验，将陶瓷材料进行电阻率测量进行对比。
892、试验结果
90实施例1与对比例1、2、3电阻率对比。
91表1陶瓷材料的电阻率
[0092] 电阻率(ω
·
cm)实施例13695对比例15937对比例24421对比例34099
[0093]
通过实施例1与对比例1、2、3电阻率进行对比，可以明显发现实施例1制备的陶瓷材料电阻率较低，而对比例1与对比利2电阻率较高，电阻率越低导电性越强，说明实施例1制备的陶瓷材料导电性较强，预示着本发明制备的导电性较强的高性能陶瓷材料具备不仅具备导电性能，且导电性能优异。
[0094]
试验例2
[0095]
1、试验方法
[0096]
实施例1与对比例1为对照试验，将陶瓷材料在空气中加热至1500℃，进行10次急速冷却和加热，观察陶瓷表面变化，进行抗冷热冲击测试进行对比。
[0097]
2、试验结果
[0098]
实施例1与对比例2抗冷热冲击对比
[0099]
表2陶瓷表面变化
[0100] 5次急速冷却和加热10次急速冷却和加热实施例1陶瓷表面光滑陶瓷表面光滑对比例2陶瓷表面出现细小裂纹陶瓷表面出现明显裂纹
[0101]
通过实施例1与对比例2抗冷热冲击对比，可以明显发现实施例1在经过10次急速冷却和加热后，表面仍无裂痕出现，说明实施例1使用的特殊多次煅烧方式，可以提高陶瓷材料的性能，增强陶瓷材料的抗冷热冲击性能，预示着本发明制备的导电性较强的高性能陶瓷材料具备优异的导电性能的同时，还具备较强的抗冷热冲击性。
[0102]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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技术研发人员：钱清廉
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