[發明專利]一種氧化鋯陶瓷燒結助劑及其制法與應用

在審

• 申請號: 201811191993.X
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109437890A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 陳旭;薛屺;陳科良
• 申請（專利權）人: 東莞市煜田新材料有限公司
• 主分類號: C04B35/48
• 分類號: C04B35/48;C04B35/64
• 代理公司: 深圳市智圈知識產權代理事務所(普通合伙) 44351
• 代理人: 韓紹君

本發明公開了一種氧化鋯陶瓷燒結助劑，由如下重量百分數的組分形成：38?42％氧化錳、45?50％氧化鈦、4?8％氧化釔、2?5％氧化硼；本發明還公開了氧化鋯陶瓷燒結助劑的制法及應用，將漿料進行攪拌混合、球磨、壓力噴霧造粒、燒結，之后隨爐冷卻，得到氧化鋯陶瓷燒結助劑。將該氧化鋯陶瓷燒結助劑以不同比例添加進氧化鋯與氧化釔坯體中制成氧化鋯陶瓷工件，燒結助劑則可以與氧化鋯陶瓷基料均勻混合，充分接觸，有效降低了氧化鋯陶瓷的燒結溫度，避免了氧化鋯晶粒長大，提高了氧化鋯陶瓷的硬度。

技術領域

本發明涉及無機粉體技術領域，特別涉及一種氧化鋯陶瓷燒結助劑及其制法與應用。

背景技術

目前，現有公知的燒結氧化鋯結構陶瓷工件，采用的原料都是由1～10微米(μm)氧化鋯(ZrO2)和氧化釔(Y2O3)兩種粉體組成，其中氧化鋯含量為質量百分比94％～97％、氧化釔含量為質量百分比6％～3％，對此組成的氧化鋯燒結陶瓷的燒結溫度通常在1500℃以上，氧化鋯陶瓷燒結溫度高，從而造成能耗高，時間也久，很容易導致氧化鋯陶瓷晶粒的長大，氧化鋯晶粒長大使得陶瓷硬度較低等性能缺陷，影響陶瓷工件的性能。

由鑒于此，確有必要開發可以有效降低燒結溫度、防止氧化鋯陶瓷晶粒長大的氧化鋯陶瓷燒結助劑來解決現有技術難題。

發明內容

本發明的目的在于，針對現有技術的上述不足，提供一種氧化鋯陶瓷燒結助劑及其制法與應用，采用四種氧化物進行混合配比形成的燒結助劑，可以與氧化鋯陶瓷基料均勻混合，充分接觸，有效降低了氧化鋯陶瓷的燒結溫度，避免了氧化鋯晶粒長大，提高了氧化鋯陶瓷的硬度。

本發明為達到上述目的所采用的技術方案是：

一種氧化鋯陶瓷燒結助劑，由如下重量百分數的組分形成：38-42％氧化錳、45-50％氧化鈦、5-8％氧化釔、2-5％氧化硼。

一種氧化鋯陶瓷燒結助劑，由如下重量百分數的組分形成：42％氧化錳、50％氧化鈦、5％氧化釔、3％氧化硼。

一種氧化鋯陶瓷燒結助劑，由如下重量百分數的組分形成：40％氧化錳、50％氧化鈦、8％氧化釔、2％氧化硼。

優選地，該氧化鋯陶瓷燒結助劑中的氧化錳、氧化鈦、氧化釔、氧化硼的純度在99％以上。

優選地，該氧化鋯陶瓷燒結助劑中的氧化錳的粒徑2～5μm；氧化鈦的粒徑2～5μm；所述的氧化釔的粒徑2～5μm；所述的氧化硼的粒徑2～5μm。

一種氧化鋯陶瓷燒結助劑的制法，包括以下步驟：

S1：將氧化錳、氧化鈦、氧化釔、氧化硼粉體加水配成漿料；

S2：將漿料進行攪拌混合后，采用行星式球磨機進行球磨，取出漿料篩出磨球，在漿料中添加造粒劑后，進行壓力噴霧造粒，形成混合氧化物顆粒；

S3：將混合氧化物顆粒放入高溫硅鉬棒電阻燒結爐中進行燒結，之后隨爐冷卻，得到氧化鋯陶瓷燒結助劑。

優選地，所述的步驟S2中球磨時間為10-14小時，球磨球料比為1:1；所述造粒劑為聚乙烯醇水溶體；所述混合氧化物顆粒的粒徑為80～100微米。

優選地，所述的步驟S3中燒結的升溫速率為10℃/min，在600℃時保溫1-1.5小時進行排膠，在1000℃保溫2-2.5小時。

優選地，所得氧化鋯陶瓷燒結助劑的粒徑為70-90微米。

一種氧化鋯陶瓷燒結助劑的應用，將氧化鋯陶瓷燒結助劑添加質量百分比為0.5％～2％到氧化鋯與氧化釔基礎陶瓷粉體中，進行燒結，氧化鋯陶瓷的燒結溫度降至1250℃～1350℃。