氧化锆和氧化铝复合陶瓷的制备方法

摘要

本发明公开了氧化锆和氧化铝复合陶瓷的制备方法，该制备方法是：锆酸丁酯及氯化铝溶于浓盐酸，发生水解、聚合反应生成复合前驱体；在水相中，长链烃基表面活性剂与有机改性剂通过vandeerWalls力、氢键相互作用形成稳定的模板剂溶液；两者通过静电自组装作用结合，得锆-铝基胶体颗粒；热处理胶体颗粒，形成结构有序的ZrO2-Al2O3复合陶瓷。本发明的改性剂在自组装过程中通过化学键或者超分子作用力和表面活性剂作用，以阻止胶体颗粒的任意生长，同时调控胶体的尺寸大小、微观结构、均匀性、分散性等品质参数，自组装得到的Zr-Al基胶体颗粒产量较大，Zr-Al基胶体颗粒经热处理得到的ZrO2-Al2O3复合陶瓷具有良好的微观结构及优异的性能，可以应用于其它复合金属氧化物纳米材料。

主权项

氧化锆和氧化铝复合陶瓷的制备方法，该制备方法是：锆酸丁酯及氯化铝溶于浓盐酸，发生水解、聚合反应生成复合前驱体；在水相中，长链烃基表面活性剂与有机改性剂通过van deer Walls力、氢键相互作用形成稳定的模板剂溶液；两者通过静电自组装作用结合，得锆‑铝基胶体颗粒；热处理胶体颗粒，形成结构有序的ZrO2‑Al2O3复合陶瓷；其特征在于该制备方法的步骤是：首先，在浓盐酸中，加入锆酸丁酯和氯化铝，搅拌，得到透明澄清的复合前驱体溶液，平铺于容器中；其次，将表面活性剂和改性剂溶于水，加热搅拌，得到模板剂溶液；然后，待模板剂溶液冷却后，均匀倒入容器中，转移至人工智能气候箱中，静置自组装，制得锆‑铝基胶体颗粒；最后，胶体颗粒经自然干燥后，进行热处理，得到结构有序的氧化锆和氧化铝复合陶瓷；其中，由有机金属醇盐锆酸丁酯和无机金属盐氯化铝反应生成复合前驱体，锆酸丁酯和氯化铝的质量比为1：（0.1‑0.2）；其中，表面活性剂含有长链烃基，为硬脂酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸或油酸；其中，改性剂为蛋白质、葡萄糖、聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇；其中，表面活性剂与改性剂的质量比为（1‑2）：1；其中，表面活性剂和前驱体的质量比为1：（3‑6）；其中，制备复合前驱体溶液时间为10min，温度为室温；制备模板剂溶液的时间为15min，搅拌温度为40℃；其中，冷却模板剂溶液至25℃，在人工智能气候箱中静置自组装，自组装温度为21℃；其中，锆‑铝基胶体颗粒自然干燥后热处理，热处理温度为350℃‑500℃，时间为4h‑8h。