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CN108530084A - 多孔陶瓷及其制备方法、气浮轴承和应用 - Google Patents

多孔陶瓷及其制备方法、气浮轴承和应用 Download PDF

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CN108530084A CN201810548074.7A CN201810548074A CN108530084A CN 108530084 A CN108530084 A CN 108530084A CN 201810548074 A CN201810548074 A CN 201810548074A CN 108530084 A CN108530084 A CN 108530084A
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Abstract

本发明涉及一种多孔陶瓷及其制备方法、气浮轴承和应用。该多孔陶瓷的制备方法包括如下步骤：将原料混合形成混合料，按照质量百分含量计，原料包括：55％～70％的碳化硅、5％～15％的海藻泥、10％～20％的添加剂及10％～15％的润滑剂，添加剂选自铝矾土、工业氧化铝及活性氧化铝中的至少一种，铝矾土中的三氧化二铝的质量百分含量在85％以上；将混合料制作成坯体；将坯体烧结，得到多孔陶瓷。上述方法制备得到的多孔陶瓷的孔隙较高、硬度较高且耐磨性能较好。

Description

多孔陶瓷及其制备方法、气浮轴承和应用
技术领域
本发明涉及陶瓷材料领域，特别是涉及一种多孔陶瓷及其制备方法、气浮轴承和应用。
背景技术
气浮轴承是利用气膜支撑负荷或减少摩擦的机械构件。气浮轴承作为滑动轴承的一个新类型，已经加入了机械基础件之一的“轴承”大家族之中了。气浮轴承具有速度高、精度高、功耗低和寿命长四大优点。在精密及超精密工程、微细工程、空间技术、航空航天医疗器械及核能工程等领域有着重要应用。
由于气体的压力低和可压缩性，使气浮轴承存在着承载能力小、刚度低等问题，如设计不当容易引起不稳定等缺点。随着多孔材料的出现，这些问题正逐渐得到解决。目前应用于气浮轴承的的多孔材料主要有：多孔质青铜和多孔质不锈钢。多孔材料的渗透率是决定气浮轴承性能的主要因素，但是因为青铜和不锈钢材料硬度小，用机械加工的方法会产生磨削碎屑，堵塞多孔材料表面的孔隙，降低多孔材料的渗透率，从而影响气浮轴承的性能。另一方面，多孔质青铜和多孔质不锈钢硬度小，导致气浮轴承在运行过程中容易被磨损，使用寿命较短。
发明内容
基于此，有必要提供一种多孔陶瓷的制备方法，该制备方法能够制备得到孔隙较高、硬度较高且耐磨性能较好的多孔陶瓷。
此外，还提供一种多孔陶瓷、气浮轴承和应用。
一种多孔陶瓷的制备方法，包括如下步骤：
将原料混合形成混合料，按照质量百分含量计，所述原料包括：55％～70％的碳化硅、5％～15％的海藻泥、10％～20％的添加剂及10％～15％的润滑剂，所述添加剂选自铝矾土、工业氧化铝及活性氧化铝中的至少一种，所述铝矾土中的三氧化二铝的质量百分含量在85％以上；
将所述混合料制作成坯体；及
将所述坯体烧结，得到多孔陶瓷。
在其中一个实施例中，所述碳化硅的中位粒径为5微米～15微米，所述海藻泥的中位粒径为10微米～20微米，所述添加剂的中位粒径为10微米～20微米，所述润滑剂的中位粒径为15微米～25微米。
在其中一个实施例中，所述润滑剂选自石墨及二硫化钼中的至少一种；所述将所述坯体烧结的步骤是在真空条件下进行的。
在其中一个实施例中，所述润滑剂为球形石墨。
在其中一个实施例中，所述将所述混合料制作成坯体的方法为模压成型或凝胶注膜成型。
在其中一个实施例中，所述高铝矾土中的三氧化二铝的质量百分含量为85％～90％。
在其中一个实施例中，所述将所述坯体烧结的步骤包括：将所述坯体以10℃/小时～30℃/小时的速度升温至400℃～500℃，然后以30℃/小时～90℃/小时的速度升温至900℃～1000℃，再以30℃/小时～60℃/小时的速度升温至1200℃～1300℃，并保温烧结1小时～5小时。
一种多孔陶瓷，由上述任一种所述多孔陶瓷的制备方法制备得到。
一种气浮轴承，由上述多孔陶瓷制作得到。
上述气浮轴承在离心机、鼓风机、汽轮机、机床或测量仪表中的应用。
上述多孔陶瓷的制备方法的原料中的海藻泥为多孔结构，有利于提高多孔陶瓷的孔隙率，改善陶瓷的渗透率；由于添加剂选自铝矾土、工业氧化铝及活性氧化铝中的至少一种，且铝矾土中的三氧化二铝的质量百分含量在85％以上，而三氧化二铝的质量百分含量在85％以上的铝矾土、工业氧化铝及活性氧化铝均能够起到促进烧结、降低烧结温度的作用，避免高温烧结引起的孔隙率降低的问题，同时，上述添加剂还能够与硅藻土反应生成莫来石，以改善多孔陶瓷的强度和硬度，并使其具有较好的耐磨性能，不仅有利于提高其使用寿命，而且还能够减少对多孔陶瓷机械加工时产生的磨削碎屑量，减少孔隙被堵塞而造成的多孔陶瓷的渗透率降低的问题。
附图说明
图1为一实施方式的多孔陶瓷的制备方法的流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，一实施方式的多孔陶瓷的制备方法，该方法制得的多孔陶瓷是一种碳化硅多孔陶瓷。该多孔陶瓷的制备方法包括如下步骤：
步骤110：将原料混合形成混合料。
其中，按照质量百分含量计，原料包括：55％～70％的碳化硅、5％～15％的海藻泥、10％～20％的添加剂及10％～15％的润滑剂。
硅藻泥的主要成分为二氧化硅。硅藻泥的结构中存在很多孔隙，有利于提高多孔陶瓷的孔隙率，改善陶瓷的渗透率。
添加剂选自铝矾土、工业氧化铝及活性氧化铝中的至少一种。上述添加剂中的三氧化二铝能够与硅藻泥中的二氧化硅组分形成莫来石，以提高陶瓷强度、硬度和耐磨性能。
铝矾土中的三氧化二铝的质量百分含量在85％以上，能够保证多孔陶瓷具有更高的强度、硬度和耐磨性能。若铝矾土中的三氧化二铝的含量较低，则铝矾土中的金属氧化物(例如氧化钙、氧化铁等)的含量较多，过多的金属氧化物不仅会增加玻璃相的含量，而且还会导致莫来石在高温下分解，降低多孔陶瓷的孔隙率和机械性能。而通过控制铝矾土中的三氧化二铝的质量百分含量在85％以上，以使铝矾土中含有适量的金属氧化物，不仅能够起到促进烧结的作用，降低烧结温度，而且还能够使多孔陶瓷具有较高的强度、硬度和耐磨性能。
进一步地，铝矾土中的三氧化二铝的质量百分含量为85％～90％，以使得到的多孔陶瓷具有更高的强度、硬度和耐磨性能。
具体地，铝矾土中的金属氧化物的总质量百分含量为3％～5％，该含量的金属氧化物能够使混合料在较低的烧结温度下得到较高的强度、硬度和耐磨性能。
具体地，铝矾土中的金属氧化物包括三氧化二铁、氧化钛、氧化钙、氧化镁、氧化钠及氧化钾。更具体地，在铝矾土中，三氧化二铁的质量百分含量为1％～1.5％，氧化钛的质量百分含量为1.5％～2％，氧化钙、氧化镁、氧化钠和氧化钾的总质量百分含量为0.5％～1.5％。
工业氧化铝由铝矾土(Al2O3·3H2O)和硬水铝石制备得到，主要成分为γ-Al2O3，工业氧化铝具有比普通纯氧化铝低的烧结温度，同时也能够与硅藻泥中的SiO2生成莫来石，因此，使用工业氧化铝作为助烧剂，不仅能够提高多孔陶瓷的强度，而且降低陶瓷的烧结温度，以使多孔陶瓷在较低的烧结温度下获得、较高的强度、硬度和较好的耐磨性能。
活性氧化铝粉又名活性矾土，为多孔结构，且具有比普通纯氧化铝低的烧结温度，同时，活性氧化铝粉又能够与硅藻泥中的SiO2生成莫来石，因此，使用活性氧化铝粉作为添加剂，不仅能够提高多孔陶瓷的孔隙率，改善多孔陶瓷的渗透率，还能够提高多孔陶瓷的强度，降低陶瓷的烧结温度，以使多孔陶瓷在较低的烧结温度下获得较好的渗透性、较高的强度、硬度和较好的耐磨性能。
润滑剂能够降低多孔陶瓷的磨损，有利于延长多孔陶瓷的使用寿命。润滑剂选自石墨及二硫化钼中的至少一种。
进一步地，润滑剂为石墨，石墨具有更好的润滑性，能够更加有效地降低多孔陶瓷的磨损。具体地，石墨选自球形石墨及鳞片石墨中的至少一种。更进一步地，润滑剂为球形石墨，球形石墨的流动性好，能够更加均匀地分散在混合料，以使整个多孔陶瓷均具有较好的润滑性，从而使多孔陶瓷具有较好的耐磨性。
具体地，将原料混合形成混合料的步骤包括：将分散剂和溶剂混合形成预混液；将原料与预混液混合形成浆料；将浆料干燥，得到混合料。
具体地，分散剂选自聚甲基丙烯酰胺、六偏磷酸钠及三聚磷酸钠中的至少一种。分散剂与溶剂的质量比为0.5:100～1:100。
溶剂为蒸馏水。需要说明的是，溶剂不限于为蒸馏水，还可以为自来水、去离子水、超纯水或乙醇。使用蒸馏水作溶剂不仅能够尽可能减少混合料中的杂质，而且价格适中。
具体地，将原料与预混液混合形成浆料的方法为球磨混合。且球磨混合时，原料与磨介的质量比为1:1～1:3；混合速度为200转/分钟～300转/分钟；混合时间为3小时～6小时。
具体地，将浆料干燥的步骤为：在100℃下干燥8小时～16小时。
进一步地，碳化硅的中位粒径为5微米～15微米，海藻泥的中位粒径为10微米～20微米，添加剂的中位粒径为10微米～20微米，润滑剂的中位粒径为15微米～25微米。通过控制各组分的粒径分别在上述范围，以使多孔陶瓷的孔径达到气浮轴承的使用要求；若孔径太大影响强度，且陶瓷容易磨损，渗透性能不稳定，孔径太小导致渗透率低，满足不了使用要求。
步骤S120：将混合料制作成坯体。
具体地，将混合料制作成坯体的方法为模压成型或凝胶注膜成型。
进一步地，将混合料制作成坯体的步骤之前，还包括将混合料破碎，然后过40目筛的步骤。具体地，破碎的方法为球磨破碎，破碎的转速为250转/分钟～350转/分钟，时间为1小时～2小时。
步骤S130：将坯体烧结，得到多孔陶瓷。
具体地，将坯体烧结的步骤是在真空条件下进行的，以避免使用石墨作为润滑剂在高温下氧化挥发。
具体地，烧结的温度为1200℃～1300℃。
具体地，将坯体烧结的步骤包括：将坯体以10℃/小时～30℃/小时的速度升温至400℃～500℃，然后以30℃/小时～90℃/小时的速度升温至900℃～1000℃，再以30℃/小时～60℃/小时的速度升温至1200℃～1300℃，并保温烧结1小时～5小时。
上述多孔陶瓷的制备方法至少有以下优点：
(1)上述多孔陶瓷的制备方法的原料中的海藻泥为多孔结构，有利于提高多孔陶瓷的孔隙率，改善陶瓷的渗透率；同时，由于添加剂选自铝矾土、工业氧化铝及活性氧化铝中的至少一种，且铝矾土中的三氧化二铝的质量百分含量在85％以上，而三氧化二铝的质量百分含量在85％以上的铝矾土、工业氧化铝及活性氧化铝均能够起到促进烧结、降低烧结温度的作用，避免高温烧结引起的孔隙率降低的问题，同时，上述添加剂还能够与硅藻土反应生成莫来石，以改善多孔陶瓷的强度和硬度，并使其具有较好的耐磨性能，不仅有利于提高其使用寿命，而且还能够减少对多孔陶瓷机械加工时产生的磨削碎屑量，减少孔隙被堵塞而造成的多孔陶瓷的渗透率降低的问题。
(2)同时，通过控制碳化硅的中位粒径为5微米～15微米，海藻泥的中位粒径为10微米～20微米，添加剂的中位粒径为10微米～20微米，润滑剂的中位粒径为15微米～25微米，以使多孔陶瓷的孔径达到气浮轴承的使用要求；若孔径太大影响强度，且陶瓷容易磨损，渗透性能不稳定，孔径太小导致渗透率低，满足不了使用要求。
一实施方式的多孔陶瓷，由上述多孔陶瓷的制备方法制备得到，使得该多孔陶瓷具有较高的渗透率、较高的强度、较大的硬度、较好的耐磨性能和较长的使用寿命。
一实施方式的气浮轴承，由上述多孔陶瓷制作得到。因此，该气浮轴承具有较高的渗透率、较高的强度、较大的硬度和较好的耐磨性能，使得该气浮轴承具有较好渗透率和较长的使用寿命。
上述气浮轴承能够在离心机、鼓风机、汽轮机、机床或测量仪表中应用。特别是高速离心机、大功率鼓风机或精密机床。例如用作离心分离器或驱动器上的轴承，以及用作鼓风机、汽轮机、机床或测量仪表中的轴承。由于该气浮轴承具有较高的渗透率、较高的强度、较大的硬度和较好的耐磨性能，有利于提高使用该气浮轴承的装置的使用寿命。
以下为具体实施例部分(以下实施例如无特殊说明，则不含有除不可避免的杂质以外的其它未明确指出的组分。)：
实施例1
本实施例的多孔陶瓷的制备过程如下：
(1)根据表1，按照质量百分含量(表中简称含量)称取各组分，获得原料。其中，碳化硅的中位粒径为10微米，海藻泥的中位粒径为15微米，添加剂的中位粒径为15微米，润滑剂的中位粒径为20微米。其中，在铝矾土中，三氧化二铝的质量百分含量为89％，三氧化二铁的质量百分含量为1.2％，氧化钛的质量百分含量为1.8％，氧化钙、氧化镁、氧化钠和氧化钾的总质量百分含量为1％。
(2)将分散剂和蒸馏水混合搅拌混合2小时，形成预混液；将原料与预混液球磨混合形成浆料，且球磨混合时，原料与磨介的质量比为1:2，混合速度为250转/分钟，混合时间为4.5小时；将浆料在100℃下干燥12小时，得到混合料。其中，分散剂为聚甲基丙烯酰胺，分散剂与蒸馏水的质量比为0.8:100。
(3)将混合料置于球磨罐中以200转/分钟的转速球磨破碎1.5小时，然后过40目；再将混合料模压成型制作成坯体。
(4)在真空条条件下，将坯体以20℃/小时的速度升温至450℃，然后以60℃/小时的速度升温至950℃，再以45℃/小时的速度升温至1250℃，并保温烧结3小时，得到多孔陶瓷。
表1
实施例2
本实施例的多孔陶瓷的制备过程如下：
(1)根据表1，按照质量百分含量(表中简称含量)称取各组分，获得原料。其中，碳化硅的中位粒径为5微米，海藻泥的中位粒径为20微米，添加剂的中位粒径为20微米，润滑剂的中位粒径为15微米。在铝矾土中，三氧化二铝的质量百分含量为88％，三氧化二铁的质量百分含量为1.5％，氧化钛的质量百分含量为2％，氧化钙、氧化镁、氧化钠和氧化钾的总质量百分含量为1.5％。
(2)将分散剂和蒸馏水混合搅拌混合2小时，形成预混液；将原料与预混液球磨混合形成浆料，且球磨混合时，原料与磨介的质量比为1:1，混合速度为200转/分钟，混合时间为6小时；将浆料在100℃下干燥8小时，得到混合料。其中，分散剂为六偏磷酸钠；分散剂与蒸馏水的质量比为0.5:100。
(3)将混合料置于球磨罐中以50转/分钟的转速球磨破碎2小时，然后过40目；再将混合料模压成型制作成坯体。
(4)在真空条条件下，将坯体以10℃/小时的速度升温至400℃，然后以30℃/小时的速度升温至900℃，再以30℃/小时的速度升温至1200℃，并保温烧结5小时，得到多孔陶瓷。
实施例3
本实施例的多孔陶瓷的制备过程如下：
(1)根据表1，按照质量百分含量(表中简称含量)称取各组分，获得原料。其中，碳化硅的中位粒径为15微米，海藻泥的中位粒径为10微米，添加剂的中位粒径为10微米，润滑剂的中位粒径为25微米。在铝矾土中，三氧化二铝的质量百分含量为90％，三氧化二铁的质量百分含量为1％，氧化钛的质量百分含量为1.5％，氧化钙、氧化镁、氧化钠和氧化钾的总质量百分含量为0.5％。
(2)将分散剂和蒸馏水混合搅拌混合2小时，形成预混液；将原料与预混液球磨混合形成浆料，且球磨混合时，原料与磨介的质量比为1:3，混合速度为300转/分钟，混合时间为3小时；将浆料在100℃下干燥16小时，得到混合料。其中，分散剂为三聚磷酸钠；分散剂与蒸馏水的质量比为1:100。
(3)将混合料置于球磨罐中以350转/分钟的转速球磨破碎1小时，然后过40目；再将混合料模压成型制作成坯体。
(4)在真空条条件下，将坯体以30℃/小时的速度升温至500℃，然后以90℃/小时的速度升温至1000℃，再以60℃/小时的速度升温至1300℃，并保温烧结1小时，得到多孔陶瓷。
实施例4
本实施例的多孔陶瓷的制备过程如下：
(1)根据表1，按照质量百分含量(表中简称含量)称取各组分，获得原料。其中，碳化硅的中位粒径为8微米，海藻泥的中位粒径为16微米，添加剂的中位粒径为10微米，润滑剂的中位粒径为25微米。
(2)将分散剂和蒸馏水混合搅拌混合2小时，形成预混液；将原料与预混液球磨混合形成浆料，且球磨混合时，原料与磨介的质量比为1:2，混合速度为220转/分钟，混合时间为5小时；将浆料在100℃下干燥10小时，得到混合料。其中，分散剂为质量比为1:1的聚甲基丙烯酰胺和三聚磷酸钠；分散剂与蒸馏水的质量比为0.6:100。
(3)将混合料置于球磨罐中以150转/分钟的转速球磨破碎2小时，然后过40目；再将混合料模压成型制作成坯体。
(4)在真空条条件下，将坯体以10℃/小时的速度升温至500℃，然后以50℃/小时的速度升温至950℃，再以40℃/小时的速度升温至1250℃，并保温烧结3小时，得到多孔陶瓷。
实施例5
本实施例的多孔陶瓷的制备过程与实施例1的大致相同，区别在于，添加剂为工业氧化铝，具体见表1。
实施例6
本实施例的多孔陶瓷的制备过程如下：
(1)根据表1，按照质量百分含量(表中简称含量)称取各组分，获得原料。其中，碳化硅的中位粒径为12微米，海藻泥的中位粒径为15微米，添加剂的中位粒径为18微米，润滑剂的中位粒径为18微米。
(2)将分散剂和蒸馏水混合搅拌混合2小时，形成预混液；将原料与预混液球磨混合形成浆料，且球磨混合时，原料与磨介的质量比为1:1.5，混合速度为280转/分钟，混合时间为5小时；将浆料在100℃下干燥12小时，得到混合料。其中，分散剂为质量比为1:1:1的聚甲基丙烯酰胺、六偏磷酸钠和三聚磷酸钠；分散剂与蒸馏水的质量比为0.8:100。
(3)将混合料置于球磨罐中以50转/分钟～350转/分钟的转速球磨破碎1小时～2小时，然后过40目；再将混合料模压成型制作成坯体。
(4)将坯体以25℃/小时的速度升温至480℃，然后以80℃/小时的速度升温至960℃，再以55℃/小时的速度升温至1280℃，并保温烧结2小时，得到多孔陶瓷。
实施例7
本实施例的多孔陶瓷的制备过程与实施例1的大致相同，区别在于，添加剂为活性氧化铝，具体参见表1。
实施例8～19
实施例8～19的多孔陶瓷的制备过程与实施例1的大致相同，区别在于，原料组成不同，具体参见表1，其中，实施例8、10、11～14、17～19中的铝矾土组成均与实施例1相同。
实施例20
本实施例的多孔陶瓷的制备过程与实施例1的多孔陶瓷的制备过程大致相同，区别在于，铝矾土中的三氧化二铝的质量百分含量的不同，本实施例中，铝矾土中的三氧化二铝的质量百分含量为85％。
实施例21
本实施例的多孔陶瓷的制备过程与实施例1的多孔陶瓷的制备过程大致相同，区别在于，铝矾土中的三氧化二铝的碱土金属氧化物和碱金属氧化物的含量稍有不同，本实施例中，铝矾土中，三氧化二铁的质量百分含量为1％，氧化钛的质量百分含量为1％，氧化钙、氧化镁、氧化钠和氧化钾的总质量百分含量为0.5％。
实施例22
本实施例的多孔陶瓷的制备过程与实施例1的多孔陶瓷的制备过程大致相同，区别在于，铝矾土中的三氧化二铝的碱土金属氧化物和碱金属氧化物的含量稍有不同，本实施例中，铝矾土中，三氧化二铁的质量百分含量为2％，氧化钛的质量百分含量为2％，氧化钙、氧化镁、氧化钠和氧化钾的总质量百分含量为2％。
对比例2
对比例2的多孔陶瓷的制备过程与实施例1大致相同，区别在于，对比例2的原料中没有使用海藻泥，而是使用二氧化硅代替海藻泥。
对比例3
对比例3的多孔陶瓷的制备过程与实施例1大致相同，区别在于，对比例3中的添加剂为普通氧化铝粉。
对比例4
对比例4的多孔陶瓷的制备过程与实施例1大致相同，区别在于，对比例4的铝矾土中的氧化铝的质量百分含量为84％。
对比例5
对比例5的多孔陶瓷的制备过程与实施例1大致相同，区别在于，对比例5的铝矾土中的氧化铝的质量百分含量为92％。
测试：
根据GBT1966-1996多孔陶瓷显气孔率、容重试验分别测试实施例1～22及对比例1～5的多孔陶瓷的显气孔率；根据GB/T 1965-1996多孔陶瓷弯曲强度试验方法分别测试实施例1～22及对比例1～5的多孔陶瓷的弯曲强度；根据GBT 16534-1996工程陶瓷维氏硬度试验方法分别测试实施例1～22和对比例1～5的多孔陶瓷的硬度；根据JC/T 2345-2015精细陶瓷常温耐磨性试验方法分别测试实施例1～22和对比例1～5的多孔陶瓷的耐磨性能；根据GB/T 1969-1996多孔陶瓷渗透率试验方法分别测试实施例1～22和对比例1～5的多孔陶瓷的渗透率。其中，实施例1～22及对比例1～5的多孔陶瓷的显气孔率、弯曲强度、硬度、耐磨性能和渗透率见表2。
表2
从表2中可以看出，实施例1～实施例22的微孔陶瓷的显气孔率至少为36％，弯曲强度至少为45MPa，维氏硬度至少为340HV，磨损率最高为0.02g/cm2，渗透率至少为2.5m2，具有较优的综合性能。且实施例1～11的微孔陶瓷的磨损率较低，仅为0.002g/cm2～0.015g/cm2，这是因为球形石墨具有良好的低摩擦特性和分散均匀性，从而提高了微孔陶瓷整体的耐磨性能，降低其磨损率。
其中，实施例1的微孔陶瓷的显气孔率为46％，弯曲强度为67MPa，磨损率为0.004g/cm2，渗透率高达8m2，而对比例1的微孔陶瓷的显气孔率仅为30％，弯曲强度为33MPa，维氏硬度仅为220HV，磨损率高达0.17g/cm2，渗透率仅为0.9m2，对比例2的微孔陶瓷的显气孔率仅为29％，弯曲强度为35MPa，维氏硬度仅为250HV，磨损率高达0.15g/cm2，渗透率仅为0.7m2，对比例3的微孔陶瓷的显气孔率仅为28％，弯曲强度为38MPa，维氏硬度仅为280HV，磨损率高达0.13g/cm2，渗透率仅为0.6m2，对比例4的微孔陶瓷的显气孔率仅为27％，弯曲强度为40MPa，维氏硬度仅为300HV，磨损率高达0.1g/cm2，渗透率仅为0.5m2，对比例5的微孔陶瓷的显气孔率仅为31％，弯曲强度为41MPa，维氏硬度仅为305HV，磨损率高达0.08g/cm2，渗透率仅为1m2，由此可知，对比例1～5的综合性能均低于实施例1的微孔陶瓷。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将原料混合形成混合料，按照质量百分含量计，所述原料包括：55％～70％的碳化硅、5％～15％的海藻泥、10％～20％的添加剂及10％～15％的润滑剂，所述添加剂选自铝矾土、工业氧化铝及活性氧化铝中的至少一种，所述铝矾土中的三氧化二铝的质量百分含量在85％以上；
将所述混合料制作成坯体；及
将所述坯体烧结，得到多孔陶瓷。
2.根据权利要求1所述的多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述碳化硅的中位粒径为5微米～15微米，所述海藻泥的中位粒径为10微米～20微米，所述添加剂的中位粒径为10微米～20微米，所述润滑剂的中位粒径为15微米～25微米。
3.根据权利要求1所述的多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述润滑剂选自石墨及二硫化钼中的至少一种；所述将所述坯体烧结的步骤是在真空条件下进行的。
4.根据权利要求3所述的多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述润滑剂为球形石墨。
5.根据权利要求1所述的多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述将所述混合料制作成坯体的方法为模压成型或凝胶注膜成型。
6.根据权利要求1所述的多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述高铝矾土中的三氧化二铝的质量百分含量为85％～90％。
7.根据权利要求1～6任一项所述的多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述将所述坯体烧结的步骤包括：将所述坯体以10℃/小时～30℃/小时的速度升温至400℃～500℃，然后以30℃/小时～90℃/小时的速度升温至900℃～1000℃，再以30℃/小时～60℃/小时的速度升温至1200℃～1300℃，并保温烧结1小时～5小时。
8.一种多孔陶瓷，其特征在于，由权利要求1～7任一项所述多孔陶瓷的制备方法制备得到。
9.一种气浮轴承，其特征在于，由权利要求8所述的多孔陶瓷制作得到。
10.权利要求9所述的气浮轴承在离心机、鼓风机、汽轮机、机床或测量仪表中的应用。
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