[發明專利]一種氧化釔穩定氧化鋯陶瓷及其制備方法

有效

• 申請號: 201711308521.3
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN107759218B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 宋希文;張永和;包金小;謝敏;周芬;郜建全;安勝利;郭文榮
• 申請（專利權）人: 內蒙古科技大學
• 主分類號: C04B35/488
• 分類號: C04B35/488;C04B35/622;C04B35/626
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉奇

本發明提供了一種氧化釔穩定氧化鋯陶瓷及其制備方法，本發明首先提供包含氧化鋯、氧化釔和氧化鋁的納米陶瓷粉體；然后將所述納米陶瓷粉體進行壓制，得到陶瓷坯體；再將所得到的陶瓷坯體進行焙燒，得到氧化釔穩定氧化鋯陶瓷；焙燒的溫度為1350～1520℃。本發明在氧化釔穩定氧化鋯陶瓷制備過程中添加氧化鋁，由于其中部分氧化鋁會偏析于陶瓷結構晶界處，可以阻礙陶瓷晶粒長大，有效降低陶瓷燒結溫度，達到細化陶瓷晶粒的效果，進而提高陶瓷透光率及力學性能。

技術領域

本發明涉及陶瓷技術領域，尤其涉及一種氧化釔穩定氧化鋯陶瓷及其制備方法。

背景技術

氧化鋯陶瓷材料因具有優異的力學性能、抗腐蝕性、生物相容性、美觀性、較高的熱膨脹系數、低熱導率和高化學穩定性而廣泛應用于諸多領域，例如齒科材料、人體骨骼、陶瓷刀具、研磨介質和熱障涂層。尤其，具有更為優異的穩定性、抗腐蝕性以及熱性能的氧化釔穩定氧化鋯陶瓷需求急劇增加。

目前氧化釔穩定氧化鋯陶瓷多通過共沉淀法制備陶瓷粉體，再通過燒結方式得到陶瓷材料，為了得到性能穩定、致密的氧化釔穩定氧化鋯陶瓷，多通過相對較高的溫度對陶瓷胚體進行燒結，但是較高燒結溫度不可避免地會粗化陶瓷晶粒尺寸，降低氧化釔穩定氧化鋯陶瓷的透光性以及強度和韌性等力等力學性能。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種氧化釔穩定氧化鋯陶瓷及其制備方法，本發明提供的制備方法得到的氧化釔穩定氧化鋯不僅具有較高的致密性，并且具有良好的透光性。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

一種氧化釔穩定氧化鋯陶瓷及其制備方法，包括以下步驟：

(1)提供包含氧化鋯、氧化釔和氧化鋁的納米陶瓷粉體；

(2)將所述納米陶瓷粉體進行壓制，得到陶瓷坯體；

(3)將所述步驟(2)得到的陶瓷坯體進行焙燒，得到氧化釔穩定氧化鋯陶瓷；

所述焙燒的溫度為1350～1520℃。

優選的，所述步驟(1)納米陶瓷粉體中氧化鋯、氧化釔和氧化鋁的質量比為(942～952)：(45～58)：(1～5)。

優選的，所述步驟(1)中納米陶瓷粉體的制備方法包含以下步驟：

(I)將氧化鋯原料、氧化釔原料、氧化鋁原料與分散劑、水混合，將得到的混合料液進行球磨處理，得到球磨漿料；

(II)將所述步驟(I)得到的球磨漿料進行砂磨處理，得到砂磨漿料；

(III)將所述步驟(II)得到的砂磨漿料進行干燥處理，得到納米陶瓷粉體。

優選的，所述步驟(Ⅰ)中的分散劑為聚丙烯酸銨、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、聚甲基丙烯酸氨和聚乙二醇中的一種或多種；

所述分散劑的質量與氧化鋯原料、氧化釔原料和氧化鋁原料的總質量的比為(0.2～1.0)：100；

用于所述步驟(I)中球磨處理的混合料液的固含量為55～65％。

優選的，所述步驟(I)中球磨處理為輥磨球磨或攪拌球磨；

當所述球磨處理為輥磨球磨時，所述球磨的轉速為40～80r/min，所述球磨處理的時間為12～15h；

當所述球磨處理為攪拌球磨時，所述球磨的轉速為120～160r/min，所述球磨處理的時間為2～6h。

優選的，用于所述步驟(II)中砂磨處理的料液的固含量為35～55％。

優選的，所述步驟(II)中砂磨處理的轉速為2000～2500r/min，所述砂磨處理的時間為2～6h。