[發明專利]黑色氧化鋯陶瓷材料及黑色氧化鋯陶瓷的制備方法與制品

有效

• 申請號: 201810649627.8
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN108640678B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 吳國亮;劉鋒;郭劍;王文利;孫亮;李錦章;彭朝陽
• 申請（專利權）人: 東莞信柏結構陶瓷股份有限公司
• 主分類號: C04B35/48
• 分類號: C04B35/48;C04B35/622
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 崔明思

本發明涉及一種黑色氧化鋯陶瓷材料及黑色氧化鋯陶瓷制備方法與制品，黑色氧化鋯陶瓷材料包括以下重量百分含量的組分：氧化鋯80％～95％；氧化釔2.5％～5％；黑色色料余量；黑色色料包括以下重量百分含量的組分：氧化鐵0～40％、氧化鉻0～30％、氧化鈷10％～30％、氧化錳0～10％、氧化鎳0～10％、氧化鋁5％～30％、氧化鋅0～6％、氧化硅0～5％，氧化鐵、氧化鉻、氧化鈷、氧化錳、氧化鎳、氧化鋁、氧化鋅、氧化硅的重量百分含量為占黑色色料總重量的百分比。黑色氧化鋯陶瓷的制備方法根據材料特性，采用流延成型、溫等靜壓工藝處理，采取適宜的排膠及燒結工藝，最終使黑色氧化鋯陶瓷在較高溫度燒結后顏色不僅發色純正、黑度高，并且還具有強度高、韌性好等特點。

技術領域

本發明涉及陶瓷產品制備工藝技術領域，特別是涉及黑色氧化鋯陶瓷材料及黑色氧化鋯陶瓷的制備方法與制品。

背景技術

黑色是裝飾材料中一種常用顏色，近年來隨著黑色氧化鋯陶瓷的發展，黑色氧化鋯陶瓷已越來越多見于電子產品、裝飾、生活用品、醫學、壓電陶瓷、傳感器陶瓷等領域的應用，如手機外殼、手表外殼、刀具等產品。

傳統制備黑色氧化鋯陶瓷主要有兩種工藝路線，一是真空發黑法制備，該法一般要求發黑溫度在1500℃左右，溫度較高且燒后產品通常伴有不同比例的發紅、發白現象，制備出的氧化鋯黑度較差；二是添加黑色色料于氧化鋯基體中進行制備，由于目前市售黑色色料多為建陶行業使用，燒結溫度普遍在1300℃以下，而氧化鋯材料燒結溫度一般在1400℃以上，導致現有黑色色料氧化鋯陶瓷存在易開裂、黑度差、強度偏低、韌性差、抗應力沖擊性能差等問題。

發明內容

基于此，本發明提供一種黑色氧化鋯陶瓷，該黑色氧化鋯陶瓷具有黑度高且發色純正、強度高、韌性好等性能特點。

一種黑色氧化鋯陶瓷材料，包括以下重量百分含量的組分：

氧化鋯 80％～95％；

氧化釔 2.5％～5％；

黑色色料 余量；

黑色色料包括以下重量百分含量的組分：氧化鐵0～40％、氧化鉻0～30％、氧化鈷10％～30％、氧化錳0～10％、氧化鎳0～10％、氧化鋁5％～30％、氧化鋅0～6％、氧化硅0～5％，氧化鐵、氧化鉻、氧化鈷、氧化錳、氧化鎳、氧化鋁、氧化鋅、氧化硅的重量百分含量分別為占所述黑色色料總重量的百分比。

上述黑色氧化鋯陶瓷材料，通過控制黑色色料中各氧化物的含量，使黑色氧化鋯陶瓷的黑度高且發色純正：色度值的L值＜3.0，-0.4＜a值＜0.4，-0.4＜b值＜0.4，氧化釔用于穩定氧化鋯，使黑色氧化鋯陶瓷具備強度高和韌性好的性能。

在其中一個實施例中，黑色色料經過研磨混合、煅燒、粉碎后制得，煅燒的溫度為1350℃～1450℃，保溫時間60～300min。

在其中一個實施例中，黑色色料為尖晶石結構。

本發明還提供了一種黑色氧化鋯陶瓷的制備方法，該制備方法根據材料特性，采用流延成型、溫等靜壓工藝處理，采取適宜的排膠及燒結工藝，最終使黑色氧化鋯陶瓷在較高溫度(1300℃以上)燒結后顏色不僅發色純正、黑度高，并且還具有強度高、韌性好等特點。

一種黑色氧化鋯陶瓷的制備方法，包括以下步驟：

S110：提供原料，原料包括以下重量百分含量的組分：氧化鋯80％～95％；氧化釔2.5％～5％；黑色色料余量；黑色色料包括以下重量百分含量的組分：氧化鐵0～40％、氧化鉻0～30％、氧化鈷10％～30％、氧化錳0～10％、氧化鎳0～10％、氧化鋁5％～30％、氧化鋅0～6％、氧化硅0～5％，氧化鐵、氧化鉻、氧化鈷、氧化錳、氧化鎳、氧化鋁、氧化鋅、氧化硅的重量百分含量分別為占所述黑色色料總重量的百分比；