[發明專利]一種氧化鋯陶瓷的制備方法以及根據該方法制備的氧化鋯陶瓷

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• 申請號: 201711200463.2
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN109836152A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 柴有權;楊支朋;席新杰
• 申請（專利權）人: 山西朔神新材料科技有限公司
• 主分類號: C04B35/48
• 分類號: C04B35/48;C04B35/626;C04B35/64
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1.一種氧化鋯陶瓷的制備方法，所述氧化鋯陶瓷包含：ZrO₂ 95-99mol%，Y₂O₃ 1-5mol%，其特征在于所述制備方法包括如下步驟：

（1）根據氧化鋯陶瓷的組成計算并稱取相應質量的ZrOCl₂·8H₂O和YCl₃，將其中2/3質量的ZrOCl₂·8H₂O與蒸餾水配制成溶液A，將剩余1/3質量的ZrOCl₂·8H₂O與YCl₃和蒸餾水配制成溶液B，溶液A的濃度大于溶液B的濃度；

（2）在溶液A中加入阿拉伯樹膠溶液，攪拌狀態下，將氨水C1滴加到溶液A中，得到懸濁液D，控制氨水C1的滴加量使懸濁液的pH值不超過11；

（3）將溶液B和氨水C2同時滴加到懸濁液D中，得到懸濁液E，滴加過程中調節氨水C2的滴加速度和滴加量，使得滴加過程中以及滴加結束后懸濁液的pH值為8-10，滴加過程中保持對懸濁液的攪拌，所述氨水C2的濃度小于步驟（2）中氨水C1的濃度；

（4）將懸濁液E過濾，得到的沉淀用蒸餾水反復洗滌并過濾，直至濾液與硝酸銀溶液無沉淀產生；將沉淀醇洗、干燥并煅燒，煅燒后的粉體用乙醇作為介質進行球磨得到料漿F，隨后將料漿F噴霧造粒得到粉體G；

（5）將粉體G干壓成型，得到的坯體再進行等靜壓成型，隨后對成型體進行燒結，燒結完成后隨爐冷卻至室溫得到燒結體H；將燒結體H進行退火處理后隨爐冷卻得到氧化鋯陶瓷。

2.根據權利要求1所述的氧化鋯陶瓷制備方法，其中步驟（1）所述溶液A的濃度為0.5-2.5 mol/L，優選為1-2 mol/L，更優選為1.5-2 mol/L；步驟（1）所述溶液B的濃度為0.1-1.5mol/L，優選為0.1-1 mol/L，更優選為0.5-1 mol/L。

3.根據權利要求1或2任一項所述的氧化鋯陶瓷制備方法，其中步驟（2）中所述阿拉伯樹膠溶液的濃度為5-10wt%，加入量為溶液A質量的5-10%。

4.根據權利要求1或2任一項所述的氧化鋯陶瓷制備方法，其中步驟（2）所述氨水C1的濃度為10-20%，優選為15-20%；步驟（3）所述氨水C2的濃度為5-15%，優選為5-10%。

5.根據權利要求1或2任一項所述的氧化鋯陶瓷制備方法，其中步驟（2）所述懸濁液的pH值為8-10，優選pH值為9-10；步驟（3）所述懸濁液的pH值為8-9，優選pH值為8-8.5。

6.根據權利要求1或2任一項所述的氧化鋯陶瓷制備方法，其中步驟（4）中所述煅燒的溫度為600-800℃。

7. 根據權利要求1或2任一項所述的氧化鋯陶瓷制備方法，其中步驟（4）中所述料漿F中添加1-5wt%的聚乙烯醇，優選添加2-3 wt%的聚乙烯醇，添加聚乙烯醇后所述料漿F的固含量為40-60wt%，優選固含量為50wt%；所述粉體G的平均粒徑小于100μm，優選平均粒徑為50-80μm，更優選平均粒徑為60-70μm。

8.根據權利要求1或2任一項所述的氧化鋯陶瓷制備方法，其中步驟（5）中所述干壓成型的壓強為70-120MPa，優選為100MPa；所述等靜壓成型的壓強為200-300MPa，優選為250MPa。

9.根據權利要求1或2任一項所述的氧化鋯陶瓷制備方法，其中步驟（5）中所述燒結的溫度為1400-1600℃，保溫1-3小時，優選燒結溫度為1400-1500℃；所述退火處理的溫度為300-400℃，退火處理時間為0.5-1小時。

10. 一種氧化鋯陶瓷，其特征在于所述氧化鋯陶瓷根據權利要求1-9任一項所述的制備方法制備得到；所述氧化鋯陶瓷的燒結收縮率不大于15%，優選為10-12%；所述氧化鋯陶瓷的斷裂韌性K_IC不小于11MPa·m^1/2，優選為12-15 MPa·m^1/2。