[發(fā)明專利]一種黑色氧化鋯陶瓷及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710358402.2
• 申請(qǐng)日: 2017-05-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107043254B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 包金小;宋希文;謝敏;安勝利;周芬;郜建全;張永和;郭文蓉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B35/48
• 分類號(hào): C04B35/48;C04B35/626
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉奇

本發(fā)明提供了一種黑色氧化鋯陶瓷及其制備方法。本發(fā)明對(duì)包含氧化物、分散劑和水的固含量為45～55％的混合漿料進(jìn)行砂磨處理，得到一級(jí)漿料；然后將得到的一級(jí)漿料干燥后焙燒，得到鐵鉻鈷尖晶石結(jié)構(gòu)的黑色基料后，將包括黑色基料、氧化鋯、氧化釔、分散劑和水的固含量為55～65％的球磨后的二級(jí)漿料進(jìn)行砂磨處理，得到物料粒徑不高于100nm三級(jí)漿料；隨后將三級(jí)漿料與粘結(jié)劑混合，進(jìn)行造粒、成型、排膠和焙燒，得到黑色氧化鋯陶瓷。本發(fā)明采用砂磨技術(shù)最終將物料的粒徑細(xì)化至100nm以下，能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)固相法中粒子間傳質(zhì)距離長(zhǎng)，反應(yīng)溫度過(guò)高的缺陷，有效抑制黑色基料的分解和揮發(fā)，進(jìn)而提高黑色基料的穩(wěn)定性及陶瓷的色彩均勻性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及陶瓷技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種黑色氧化鋯陶瓷及其制備方法。

背景技術(shù)

黑色氧化鋯陶瓷由于具有色彩光鮮明亮、無(wú)毒、無(wú)過(guò)敏作用的特點(diǎn)及高韌性、高強(qiáng)度、高硬度、耐磨性等優(yōu)異的機(jī)械性能，廣泛應(yīng)用于生活中的各個(gè)領(lǐng)域，特別是用于制造手機(jī)外殼、表鏈、人造寶石、紐扣等高檔裝飾領(lǐng)域。

目前，制備黑色氧化鋯陶瓷的方法主要有傳統(tǒng)固相機(jī)械混合法和共沉淀法。其中，共沉淀法通常是在溶液狀態(tài)下將不同化學(xué)成分的物質(zhì)混合，在混合液中加入適當(dāng)?shù)某恋韯┲苽淝膀?qū)體沉淀物，再將前驅(qū)體沉淀物進(jìn)行干燥或鍛燒，從而制得相應(yīng)的粉體顆粒。但是，共沉淀法會(huì)引入大量的酸根離子，洗滌酸根離子時(shí)不僅會(huì)造成對(duì)環(huán)境的危害，還增加了能源的消耗和制備成本，不符合未來(lái)新材料制備工藝的發(fā)展要求。傳統(tǒng)固相機(jī)械混合法，常通過(guò)機(jī)械球磨、過(guò)濾、干燥和燒結(jié)流程制備陶瓷材料，球磨過(guò)程需要較長(zhǎng)時(shí)間，合成粉體顆粒較粗，粒子間的傳質(zhì)距離加長(zhǎng)，容易造成陶瓷材料色彩分布不均勻。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供黑色氧化鋯陶瓷及其制備方法，本發(fā)明制備得到的黑色氧化鋯陶瓷色彩分布均勻，機(jī)械性能優(yōu)良并且制備工藝安全無(wú)污染，能源消耗低，生產(chǎn)效率高。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種黑色氧化鋯陶瓷的制備方法，包括以下步驟：

(1)對(duì)包含氧化物、分散劑和水的混合漿料進(jìn)行砂磨處理，得到一級(jí)漿料；所述混合漿料的固含量為45～55％；

所述氧化物為三氧化二鐵、三氧化二鈷和三氧化二鉻；

(2)將所述步驟(1)得到的一級(jí)漿料干燥后焙燒，得到鐵鉻鈷尖晶石結(jié)構(gòu)的黑色基料；

(3)將所述步驟(2)得到的黑色基料與氧化鋯、氧化釔、分散劑和水混合后，進(jìn)行球磨處理，得到二級(jí)漿料；

所述二級(jí)漿料的固含量為55～65％；

(4)將所述步驟(3)得到的二級(jí)漿料進(jìn)行砂磨處理，得到三級(jí)漿料；

所述三級(jí)漿料中物料粒徑不高于100nm；

(5)將所述步驟(4)得到的三級(jí)漿料與粘結(jié)劑混合，依次進(jìn)行造粒、成型、排膠和焙燒，得到黑色氧化鋯陶瓷。

優(yōu)選的，所述步驟(1)和(4)中砂磨處理的轉(zhuǎn)速獨(dú)立地為800～1100r/min；

所述砂磨處理的時(shí)間獨(dú)立地為2～6h。

優(yōu)選的，所述步驟(3)中球磨處理的時(shí)間為1～5h。

優(yōu)選的，所述步驟(1)中三氧化二鐵、三氧化二鈷和三氧化二鉻的質(zhì)量比為(400～600):(200～300):(200～300)；

所述步驟(1)中氧化物與分散劑的質(zhì)量比為100:(0.20～0.60)。

優(yōu)選的，所述步驟(2)中焙燒的溫度為900～1300℃；

所述焙燒的時(shí)間為3～5小時(shí)。