[發(fā)明專利]一種黑色氧化鋯陶瓷及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710358402.2 | 申請日： | 2017-05-19 |
| 公開（公告）號： | CN107043254B | 公開（公告）日： | 2019-06-21 |
| 發(fā)明（設(shè)計）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（專利權(quán)）人： | 內(nèi)蒙古科技大學(xué) |
| 主分類號： | C04B35/48 | 分類號： | C04B35/48;C04B35/626 |
| 代理公司： | 北京高沃律師事務(wù)所 11569 | 代理人： | 劉奇 |
| 地址： | 014000 內(nèi)蒙古*** | 國省代碼： | 內(nèi)蒙古;15 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 黑色基料 漿料 黑色氧化鋯陶瓷 砂磨 焙燒 分散劑 固含量 粒徑 制備 傳統(tǒng)固相法 尖晶石結(jié)構(gòu) 色彩均勻性 混合漿料 漿料干燥 溫度過高 有效抑制 鐵鉻鈷 氧化釔 氧化鋯 粘結(jié)劑 氧化物 傳質(zhì) 揮發(fā) 排膠 球磨 細(xì)化 造粒 成型 粒子 陶瓷 分解 | ||
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，得到一級漿料；然后將得到的一級漿料干燥后焙燒，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％的球磨后的二級漿料進(jìn)行砂磨處理，得到物料粒徑不高于100nm三級漿料；隨后將三級漿料與粘結(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，反應(yīng)溫度過高的缺陷，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、無毒、無過敏作用的特點及高韌性、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，共沉淀法會引入大量的酸根離子，洗滌酸根離子時不僅會造成對環(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，常通過機(jī)械球磨、過濾、干燥和燒結(jié)流程制備陶瓷材料，球磨過程需要較長時間，合成粉體顆粒較粗，粒子間的傳質(zhì)距離加長，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污染，能源消耗低，生產(chǎn)效率高。
為了實現(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，得到二級漿料；
所述二級漿料的固含量為55～65％；
(4)將所述步驟(3)得到的二級漿料進(jìn)行砂磨處理，得到三級漿料；
所述三級漿料中物料粒徑不高于100nm；
(5)將所述步驟(4)得到的三級漿料與粘結(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)速獨立地為800～1100r/min；
所述砂磨處理的時間獨立地為2～6h。
優(yōu)選的，所述步驟(3)中球磨處理的時間為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℃；
所述焙燒的時間為3～5小時。
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