[發明專利]一種適合制備高強度高韌性釔穩定四方多晶氧化鋯陶瓷的粉體材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410508409.4
• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN104291816A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 劉琪;沈志堅;劉志;毛翔鵬;胡禮軍
• 申請（專利權）人: 江西賽瓷材料有限公司;杭州而然科技有限公司
• 主分類號: C04B35/48
• 分類號: C04B35/48;C04B35/64
• 代理公司: 廣州廣信知識產權代理有限公司 44261
• 代理人: 李玉峰

1.一種適合制備高強度高韌性釔穩定四方多晶氧化鋯陶瓷的粉體材料，由氧化鋯和氧化釔組成；其特征在于：所述氧化釔的含量為Zr⁴⁺總量的1.4～2.6mol％，所述粉體材料原晶平均粒徑為50～110nm。

2.根據權利要求1所述的適合制備高強度高韌性釔穩定四方多晶氧化鋯陶瓷的粉體材料，其特征在于：所述粉體材料以氧氯化鋯和氧化釔為原料，經水解-水熱反應、煅燒、破碎制得。

3.根據權利要求2所述的適合制備高強度高韌性釔穩定四方多晶氧化鋯陶瓷的粉體材料，其特征在于：所述粉體材料二次粒子平均粒徑為160～180nm。

4.根據權利要求1所述的適合制備高強度高韌性釔穩定四方多晶氧化鋯陶瓷的粉體材料，其特征在于：所述粉體材料的晶相結構為四方相與單斜相共存，其中四方相的含量為15～40wt％。

5.根據權利要求1或2或3或4所述的適合制備高強度高韌性釔穩定四方多晶氧化鋯陶瓷的粉體材料，其特征在于：所述粉體材料其燒結體的相結構為100％四方相。

6.根據權利要求5所述的適合制備高強度高韌性釔穩定四方多晶氧化鋯陶瓷的粉體材料，其特征在于：所述粉體材料其燒結體的晶粒尺寸為150～300nm，密度為6.06～6.10g/cm³，抗折強度為1100～1300MPa，斷裂韌性為8.6～13.5MPa·m^1/2。

7.權利要求1-6之一所述適合制備高強度高韌性釔穩定四方多晶氧化鋯陶瓷的粉體材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)將Zr⁴⁺濃度為0.5mol/L的氧氯化鋯溶液加入反應容器中，然后加入氧化釔構成反應體系；所述氧化釔的用量為Zr⁴⁺總量的1.4～2.6mol％；

(2)將所述反應體系加熱至氧化釔溶解后，加入有機添加劑；然后在密閉反應釜中進行水解-水熱反應使其逐漸水解、沉淀；

(3)將水解液濾除，濾渣經去離子水洗滌后，在600～700℃溫度下進行低溫煅燒而得到氧化鋯與氧化釔的固溶團聚粉體；

(4)將所述固溶團聚粉體在900～1000℃溫度下進行高溫煅燒；之后將煅燒后的固溶團聚粉體破碎制粉，得到最終的粉體材料。

8.根據權利要求7所述的適合制備高強度高韌性釔穩定四方多晶氧化鋯陶瓷的粉體材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中有機添加劑的用量為0.5wt％；所述有機添加劑為十二磺基苯磺酸鈉、脂肪酸、聚丙烯酸、聚乙烯醇中的一種或其組合。

9.根據權利要求7所述的適合制備高強度高韌性釔穩定四方多晶氧化鋯陶瓷的粉體材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中水解-水熱反應的溫度為180～220℃，壓強為2～3MPa。

10.根據權利要求7所述的適合制備高強度高韌性釔穩定四方多晶氧化鋯陶瓷的粉體材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中低溫煅燒的氣壓為0.6～0.9個標準大氣壓。