[發明專利]鋯基復合陶瓷材料及其制備方法與外殼或裝飾品

在審

• 申請號: 201811094480.7
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN110922185A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 陳戈;張文宇;劉金妹;林信平
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: C04B35/49
• 分類號: C04B35/49
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉兵;戴香蕓

本發明涉及鋯基復合陶瓷材料領域，公開了一種鋯基復合陶瓷材料及其制備方法與外殼或裝飾品。本發明的鋯基復合陶瓷材料含有氧化鋯基體，以及分散在所述氧化鋯基體內部和外表面的黑色微粒和K₂Ti₆O₁₃，所述黑色微粒為含有A元素和B元素的復合氧化物，其中，A為Co，B為Fe、Al和Cr中的至少一種。在本發明中，通過在鋯基復合陶瓷材料的內部和外表面分散有特定的黑色微粒和晶粒抑制劑，能夠得到晶粒更細更均勻、陶瓷基體更均勻、拋光效果更好、強度更高的鋯基復合陶瓷材料，并由此能夠提供一種兼具優異的抗摔性能和色度的氧化鋯陶瓷。

技術領域

本發明涉及鋯基復合陶瓷材料領域，具體地，涉及一種鋯基復合陶瓷材料及其制備方法與外殼或裝飾品。

背景技術

隨著科學技術的高度發展，消費者對陶瓷材料的性能和質量的要求越來越高。氧化鋯陶瓷由于其具有比其他類型陶瓷耐腐蝕性好、硬度高、以及強度高的特點有著廣泛應用。然而，在制作大面積外觀件時，雖然現有的氧化鋯陶瓷的韌性(達到5-6MPa·m^1/2)比其他類型的陶瓷要高一些，但仍然存在不耐摔的缺點。而且，現有的氧化鋯陶瓷的顏色通常為白色，太過單一，且并不美觀。因此，若想采用氧化鋯陶瓷制作外觀件，還需要對氧化鋯陶瓷的色度和韌性(抗摔)進一步改良。

目前，市面上氧化釔穩定的氧化鋯粉體已經較為成熟，對于氧化鋯陶瓷的改良通常是建立在氧化釔穩定的氧化鋯粉體基礎上。為了改良氧化鋯陶瓷的韌性，常規的增韌方法包括：促使氧化鋯陶瓷發生相變，或者在氧化鋯陶瓷中添加第二結構相以增韌等。雖然現有的這些常規的增韌方法能夠在一定程度上起到增韌作用，然而這些方法通常只能針對于白色陶瓷。至今還沒有能夠同時達到增韌抗摔和染色的方法。

例如，在中國專利CN1170787C中公開了一種Mg穩定四方相氧化鋯多晶(TZP)陶瓷。這種陶瓷通過摻雜Mg能夠起到一部分增韌的效果，但是這種效果不明顯。而且根據這種方法制備出的陶瓷樣品強度偏低，只有590MPa左右，這樣的強度無法制備出大面積的薄片(易斷)。另外，這種方法也僅是針對白色陶瓷，其應用范圍較窄。

另外，在中國專利CN103384652中雖然提到了各種染色的方法，但未提及同時增韌的方法也沒給出抗摔說明，更沒有拋光效果說明，因此可應用范圍也被限制，而且其中報道的錳酸鍶鑭(LSMO)黑度偏灰不純不亮，無法作為大面積外觀件使用。

由上述內容可知，目前氧化鋯陶瓷的抗摔性能還需要進一步改進，以提出一種具有優異抗摔性能的陶瓷；同時還需要對氧化鋯陶瓷的色度進行進一步改進，以獲得一種兼具優異的抗摔性能和色度的氧化鋯陶瓷，以適應于市場需求。

發明內容

本發明的目的是提供一種鋯基復合陶瓷材料及其制備方法與外殼或裝飾品，以提供一種兼具優異的韌性(抗摔性能)和色度的氧化鋯陶瓷。

本發明的發明人經過深入的研究發現，在制備鋯基復合陶瓷材料時，以氧化鋯為基體，以特定的黑色料為色料，并以K₂Ti₆O₁₃為晶粒抑制劑時，不僅能夠獲得很好的色度，并且能夠使晶粒更細更均勻，使陶瓷基體更均勻，保證良好的拋光效果，提高鋯基復合陶瓷材料的強度，由此完成了本發明。

也即，本發明一方面提供一種鋯基復合陶瓷材料，所述鋯基復合陶瓷材料含有氧化鋯基體，以及分散在所述氧化鋯基體內部和外表面的黑色微粒和K₂Ti₆O₁₃，所述黑色微粒為含有A元素和B元素的復合氧化物，其中，A為Co，B為Fe、Al和Cr中的至少一種。

優選地，所述鋯基復合陶瓷材料中含有1-5重量％的黑色微粒以及0.1-1重量％的K₂Ti₆O₁₃。