[發明專利]高性能氧化鋯陶瓷超微粉生料及制備工藝

無效

• 申請號: 02115615.8
• 申請日: 2002-03-21
• 公開（公告）號: CN1369462A
• 公開（公告）日: 2002-09-18
• 發明（設計）人: 張樂福;吳懿平;周立理;應漢剛;潘愛菊;歐陽白寧
• 申請（專利權）人: 武漢發瑞精密陶瓷有限公司
• 主分類號: C04B35/48
• 分類號: C04B35/48;C04B35/488;C04B35/622;C04B35/63
• 代理公司: 武漢開元專利代理有限責任公司
• 代理人: 朱盛華

????????????????????????????技術領域

本發明涉及一種用于制造氧化鋯固體電解質敏感元件、氧傳感器等功能陶瓷制品，以及用于制造陶瓷光纖插芯、套管、量規等結構件制品的氧化釔穩定的高性能氧化鋯陶瓷超微粉生料和制備工藝。

?????????????????????????????背景技術

二氧化鋯(ZrO₂)是一種耐高溫、耐磨損、耐腐蝕的陶瓷材料。高純ZrO₂具有優良的物理化學性質，當其與Y₂O₃材料進行摻雜時等，在不同條件下又具有對電、光、聲、氣和溫度等的敏感特性，使其廣泛用于電子陶瓷、功能陶瓷和結構陶瓷等高新技術領域。因此自80年代以來，隨著電子和新材料工業的發展，ZrO₂主要作為耐火材料應用已成過去，而在電子陶瓷、功能陶瓷和結構陶瓷等方面的應用迅速發展，成為電子、航天、航空和光纖通信器件的基礎材料，在高新技術領域中的應用異常活躍。ZrO₂尤其在光纖連接器和汽車尾氣控制氧傳感器的發展中起著重要的作用，具有廣闊的應用前景。

傳統的氧化鋯陶瓷粉生料是由氧化鋯粉和氧化釔粉混合而成，根據陶瓷用途不同，在氧化鋯粉料中添加的氧化釔粉的量不同，其添加量及用途如下表所示：

氧化釔含量相組成主要用途??3mol％四方相結構陶瓷材料，例如光纖插芯、套管、結構件、球磨介質等??4mol％四方+立方汽車氧傳感器材料??8-9mol％立方高性能固體電解質氧敏元件材料

????????????????????????發明內容

本發明的目的是針對上述現狀，旨在提供一種可降低燒結溫度，保證燒結后陶瓷晶粒細小的高性能氧化鋯陶瓷超微粉生料及制備工藝。

本發明目的的實現方式為，高性能氧化鋯陶瓷超微粉生料，包括有氧化鋯粉、氧化釔粉，氧化釔在氧化鋯中所占的mol數為3mol％、4mol％或8-9mol％，氧化鋯、氧化釔粉中加入其重量的0.2％-1.5％的氧化鋁超微粉，粉的粒度為0.2-0.5μm。

高性能氧化鋯陶瓷超微粉的制備工藝，工藝步驟如下：

(1)將氧氯化鋯(ZrOCl₂·8H₂O)用濃鹽酸提純，用去離子水溶解，成為濃度為0.5-2M的溶液，

(2)將Y₂O₃在無水硝酸中溶解，成為硝酸釔(YNO₃)溶液，用去離子水稀釋成為濃度為.05-2M的溶液，

(3)將硝酸釔溶液與氧氯化鋯溶液，按3mol％、4mol％或8-9mol％的比例混合，配出氧化鋯粉母液，

(4)將聚乙烯醇在溫水中溶解，配成重量％濃度為3-10％的水溶液，將聚乙二醇在溫水中溶解配成重量％濃度為3-12％的溶液，按照聚乙烯醇、聚乙二醇溶液與氧化鋯母液的體積比為3-10％、2-6％的比例向母液中添加聚乙烯醇水溶液、聚乙二醇水溶液，然后混合均勻，

(5)將碳酸氫銨配制成濃度為0.5-5M的碳酸氫銨溶液，