[發明專利]復合晶相結構的高耐溫氧化鋯陶瓷原料粉體及其制備工藝

有效

• 申請號: 201510052964.5
• 申請日: 2015-02-02
• 公開（公告）號: CN104557032A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 鄭煒;徐衛東
• 申請（專利權）人: 福建省智勝礦業有限公司
• 主分類號: C04B35/48
• 分類號: C04B35/48;C04B35/626
• 代理公司: 深圳市合道英聯專利事務所(普通合伙) 44309
• 代理人: 鄧貴琴;廉紅果

技術領域

本發明涉及一種陶瓷領域，具體地說是涉及一種復合晶相結構的高耐溫氧化鋯陶瓷原料粉體及其制備工藝。

背景技術

特種陶瓷已廣泛應用于現代工業的各個領域，特別是氧化鋯陶瓷。氧化鋯陶瓷不僅具有其它特種陶瓷所具有的耐酸性、耐堿性、耐腐蝕性好、硬度高的特征，同時還具有良好的韌性，因而氧化鋯陶瓷在許多行業的使用越來越廣泛，如陶瓷閥門、陶瓷管道、陶瓷軸承、陶瓷鉆頭、高溫爐管、陶瓷發動機等。

石油、化工、冶金、航空和航天等工業的飛速發展對耐高溫材料的性質提出了更高的要求，而傳統的耐高溫陶瓷的耐溫性、抗熱震性、斷裂韌性等性能已經愈來愈難以滿足高溫作業的需要，因此發展新型的耐高溫陶瓷材料成為了必然。

發明內容

本發明提供一種復合晶相結構的高耐溫氧化鋯陶瓷原料粉體，其耐高溫，同時提供其制備工藝。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種復合晶相結構的高耐溫氧化鋯陶瓷原料粉體，包括主料及穩定化氧化鋯熟料，穩定化氧化鋯熟料與主料的重量比為1：5～20；其中：主料為氧氯化鋯和硝酸釔組合物，氧氯化鋯與硝酸釔的摩爾比為97:3；穩定化氧化鋯熟料為鎂穩定氧化鋯熟料或鈣穩定氧化鋯熟料。

所述鎂穩定氧化鋯熟料的制備方法為：含鎂6～7mol％的鎂穩定氧化鋯經1600～1750℃煅燒3～5小時，然后經粉碎，過篩所得。

所述鎂穩定氧化鋯熟料的粒度為3500～6000目。

所述鈣穩定氧化鋯熟料的制備方法為：含鈣9.5～10.5mol％的鈣穩定氧化鋯經1500～1650℃煅燒3～5小時，然后經粉碎，過篩所得。

所述鈣穩定氧化鋯熟料的粒度為2000～5500目。

上述復合晶相結構的高耐溫氧化鋯陶瓷原料粉體的制備工藝，按以下步驟進行：

(1)將氧氯化鋯、硝酸釔、聚乙二醇攪拌溶于去離子水，制備成溶液A，其中聚乙二醇與主料的重量比為1：100～800，去離子水與氧氯化鋯、硝酸釔、聚乙二醇的組合物的重量比為1：0.5～0.8；

將碳酸氫氨與去離子水配制成質量百分濃度為15-20％的溶液，得到溶液B；

將平平加與去離子水配制成質量百分濃度為10％的溶液，得到溶液C；溶液C與溶液A的體積比為1：5～20；

(2)先將鎂穩定氧化鋯熟料或鈣穩定氧化鋯熟料，與去離子水加到帶攪拌器的反應釜中，攪拌，然后同時滴加溶液A和溶液B，進行共沉淀反應；

調節溶液B的滴加速度，控制pH＝9.5～10，反應結束后，繼續攪拌并滴加溶液C；

(3)溶液C滴加完后，攪拌，然后采用去離子水水洗處理，烘干、煅燒，最后粉碎即可。

所述烘干的溫度為120～180℃，時間為3～5小時。

所述煅燒的溫度為850～1050℃，時間為3～5小時。

所述水洗處理為水洗至當量濃度為0.1N的硝酸銀溶液檢測無氯離子。

采用沉淀法制備釔穩定氧化鋯時，加入鎂穩定氧化鋯熟料(或鈣穩定氧化鋯熟料)，使其均勻分散于水合鋯凝膠中，在煅燒過程中以鎂穩定氧化鋯熟料(或鈣穩定氧化鋯熟料)為晶核，形成復合晶相高耐溫陶瓷原料粉體，使得陶瓷原料粉體的耐溫性能得到很大提高。

本發明原料粉體可按常規方法制成各種陶瓷件。

采用上述技術方案后，本發明與現有的背景技術相比，具有如下優點：

1、本發明原料粉體，具有高耐溫性、硬度高、耐腐蝕。

2、用本發明原料粉體制成的陶瓷件耐高溫，有利于使用的連續性和持久性，特別適合應用于陶瓷噴嘴、測溫套管、高溫設備內襯等，并可廣泛應用于其它要求高耐溫的陶瓷設備或工具。

具體實施方式

以下提供本發明的一些實施例，以助于進一步理解本發明，但本發明的保護范圍并不僅限于這些實施例。

實施例一

一種復合晶相結構的高耐溫氧化鋯陶瓷原料粉體的制備工藝，按以下步驟進行：

(1)將氧氯化鋯、硝酸釔、聚乙二醇攪拌溶于去離子水，制備成溶液A，其中：氧氯化鋯與硝酸釔的摩爾比為97:3；聚乙二醇：(氧氯化鋯+硝酸釔)的重量比為1：800；去離子水：(氧氯化鋯+硝酸釔+聚乙二醇)的重量比為1：0.6；

將碳酸氫氨與去離子水配制成質量百分濃度為20％的溶液，得到溶液B；

將平平加與去離子水配制成質量百分濃度為10％的溶液，得到溶液C；溶液C與溶液A的體積比為1：10；