[發明專利]一種高強度易著色的陶瓷

有效

• 申請號: 201810917842.1
• 申請日: 2018-08-13
• 公開（公告）號: CN108727052B
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 郭艷
• 申請（專利權）人: 潮州市禮升陶瓷有限公司
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80;C04B35/48;C04B35/622;C04B35/626;C04B35/634;C01B32/168;C01G25/02
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本發明涉及一種高強度易著色的陶瓷，由氧化鋯粉體、氧化鋯重量4%的粘結劑、氧化鋯重量0.5%的著色劑經過制胚、燒結制成，本發明提供的納米氧化鋯的制備方法使用氯化鋯為原料，制備過程中改性的碳納米管，可以顯著提升氧化鋯的穩定性，也能提升材料的著色穩定性。

技術領域

本發明屬于新型陶瓷材料領域，屬于納米改性無機非金屬材料領域，具體涉及一種高強度易著色的新型陶瓷。

背景技術

納米氧化鋯具有抗熱震性強、耐高溫、化學穩定性好、材料復合性突出等特點。將納米氧化鋯與其他材料（Al₂O3 、SiO₂）復合，可以極大地提高材料的性能參數，提高其斷裂韌性、抗彎強度等。因此，納米二氧化鋯不僅應用于結構陶瓷和功能陶瓷領域，也應用于提高金屬材料的表面特性（熱傳導性、抗熱震性、抗高溫氧化性等）。

目前，氧化鋯也被用作陶瓷添加劑，但是，氧化鋯有三種晶體形態：單斜、四方、立方晶相，不同形態的氧化鋯在轉化過程中體積也存在不同，直接添加會造成產品或者釉面的開裂，影響制品的品質，現在，在氧化鋯改性時往往通過在其中添加金屬氧化物等來提升氧化鋯的穩定性，現在經常在制備過程中添加硝酸釔作為穩定劑，而且用量較大，硝酸釔具有極強的毒性，在處理過程中及副產物中易出現有毒副產物，對環境及操作員具有危害性。

發明內容

本發明的目的是提供一種高強度易著色的新型陶瓷，通過對納米氧化鋯制備方法的調整，提升了氧化鋯的穩定性，同時，提升了納米氧化鋯的分散性，提升了著色性能。

本發明通過以下技術方案實現：

一種陶瓷制備方法如下：分別使用各實施例中的氧化鋯作為基體材料，然后加入氧化鋯粉體重量4%的粘結劑、氧化鋯重量0.5%的著色劑，所述粘結劑為石蠟和聚乙烯醇按重量比2：3混合制成，然后制成陶瓷胚體，然后對胚體進行燒結成型，燒結時，先升溫至230℃保溫處理1h，然后以6℃/min的升溫速度升溫至580℃，保溫20min，再以8℃/min升溫至780℃，保溫30min，然后以2.5℃/min的速度升溫至1200℃，保溫2h，再以2℃/min的速度升溫至1460℃，保溫20min，再升溫至1650℃，保溫50min，得到陶瓷。所述著色劑使用釩鋯藍著色劑。本申請中在燒結時，對燒結的溫度進行精確的控制，采用逐步升溫、保溫的方式進行處理，使得胚體成型，在此過程中使結晶的過程得到有效的控制，使晶粒均勻，燒結陶瓷的致密度提升，陶瓷的強度也顯著提升。

所述氧化鋯粉體制備方法包括以下步驟：

a、按重量計取氯化鋯100份、無水乙醇400份、無水乙酸20份放入容器，使用磁力攪拌器攪拌30-60min；

b、制備處理液，處理液按重量計由以下成分制成：硅烷偶聯劑0.8份、硝酸鑭0.05份、十二烷基磺酸鈉0.7份、草酸1份、水30份，混合攪拌20min，得到處理液，取碳納米管8份加入上述處理液中，使用超聲波處理60-81min，然后將混合液使用真空旋轉蒸發器蒸干，得到預處理碳納米管；本申請使用偶聯劑、硝酸鑭等處理納米碳管，利用納米碳管良好的穩定性及巨大的比表面積和吸附性，能夠在后續處理時，對氧化鋯基體具有更好的絡合與吸附作用，起到穩定氧化鋯結構，同時，可以作為骨架，使納米氧化鋯能夠分散在碳納米管組成的框架周邊，提升材料的強度，但是，又可以保持納米氧化鋯的松散性。

c、將步驟b制得的預處理碳納米管與步驟a得到的混合物混合，以1000r/min的轉速攪拌30min，然后超聲震蕩20min，向其中滴加2mol/L的氫氧化鈉溶液，滴加過程中不斷使用超聲波震蕩處理，至溶液PH為8.2停止滴加，抽濾，洗滌，得到二氧化鋯基體；