一种利用硼铁矿选矿尾矿制备镁阿隆/赛阿隆陶瓷复合材料的方法

摘要

一种利用硼铁矿选矿尾矿制备镁阿隆/赛阿隆陶瓷复合材料的方法，属于材料技术领域，按以下步骤进行：将硼铁矿选矿尾矿磨细获得尾矿粉末；将尾矿粉末、铝矾土和碳黑混合制成混合物料；湿混后烘干，然后干混，再压制成一次生坯；在氮气保护条件下进行一次常压烧结；加热保温获得除碳粉末，与添加剂混合压制成型；覆盖氮化物混合粉，进行二次常压烧结。本发明的方法采用的原料成本低，工艺简单，制备的镁阿隆/赛隆陶瓷复合材料具有良好的抗蠕变性、抗热震性和高温机械性能优异的特点。

主权项

一种利用硼铁矿选矿尾矿制备镁阿隆/赛阿隆陶瓷复合材料的方法，其特征在于按以下步骤进行：（1）将硼铁矿选矿尾矿磨细至200目以下，获得尾矿粉末；（2）将尾矿粉末、铝矾土和碳黑混合制成混合物料，混合物料中的成分按重量百分比为尾矿粉末14.25~30.23%，铝矾土52.23~69.13%，碳黑11.80~17.54%；（3）在混合物料中加入无水乙醇放入球磨机中湿混20~24h，制成混合浆料，无水乙醇用量以浸没混合粉末为准；（4）将混合浆料在60~80℃烘干去除乙醇，然后置于球磨机中干混3~5h，再在压力30~50MPa条件下单轴向压制成型，保压时间1~2min，获得一次生坯；（5）将一次生坯置于烧结炉中在氮气保护条件下进行一次常压烧结，一次常压烧结过程是在持续通入氮气条件下，以3~5℃/s的速度加热至1450~1550℃，然后保温6~10h，再以3~5℃/s的速度降温至常温，制成烧结粉末；（6）将烧结粉末加热至600±10℃，保温2~3h，获得除碳粉末；（7）将除碳粉末与添加剂氧化钇粉末混合，混合比例为氧化钇粉末占除碳粉末总重量的3~8%，再在压力200~220MPa条件下单轴向压制成型，保压时间1~2min，获得二次生坯；（8）将二次生坯置于烧结炉中，在二次生坯上覆盖氮化物混合粉，使氮化物混合粉完全覆盖二次生坯；然后在氮气保护条件下进行二次常压烧结，二次常压烧结过程是在持续通入氮气条件下，以20~30℃/min的速度加热至1600~1700℃，然后保温1~2h，再以30~40℃/s的速度降温至常温，制成镁阿隆/赛阿隆陶瓷复合材料，所述的镁阿隆/赛阿隆陶瓷复合材料的体积密度为2.8~3.5g/cm3，维氏硬度为15~18GPa，抗折强度为220~310MPa，断裂韧性3~5MPa1/2。