[發明專利]一種稀土基氧化鋯陶瓷材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910317383.8
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110002891A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 雷和朝;雷濟民
• 申請（專利權）人: 太倉市紐弗科精密陶瓷有限公司
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80;C04B35/48;C04B35/622;C04B35/626;C04B35/63;C04B35/632
• 代理公司: 常州市權航專利代理有限公司 32280
• 代理人: 袁興隆

本發明公開了一種稀土基氧化鋯陶瓷材料，它是由下述重量份的原料組成的：甲基丙烯酸甲酯10?13、過硫酸銨0.3?0.4、硝酸鈰1?2、氧化鋯100?110、氧化釤3?5、氯化鎂10?17、三鹽基硫酸鉛0.1?0.2、天青石粉30?40、稀土改性纖維10?12，離子液體4?7。本發明技術方案中的離子液體能均一地分散混合料，并通過聚酯乳液濕法球磨工藝成型。本發明的技術方案能有效地提高球磨效率，提高成品的穩定性強度。最終制得高沖擊韌性的稀土基氧化鋯陶瓷材料。

技術領域

本發明屬于材料領域，具體涉及一種稀土基氧化鋯陶瓷材料及其制備方法。

背景技術

作為新型高技術陶瓷，氧化鋯陶瓷具有高強度、高斷裂沖擊韌性以及優異的隔熱性能以及耐高溫性能等屬性，被廣泛的應用于結構陶瓷和功能陶瓷領域。另外，氧化鋯沒有磁性、不導電、不生銹，其在生物醫學器械領域和道具、工具領域中也應用很廣。近來，部分穩定氧化鋯可以通過粉末冶金方法，制備避磁的手表表殼、耐腐的表件和其它儀器零件，除了上述的應用，氧化鋯還廣泛地應用于裝飾、生活、醫學、壓電陶瓷、傳感器陶瓷等領域；然而，目前的氧化鋯陶瓷相比于金屬材料來說，依然存在抗沖擊韌性不足等缺陷，容易產生裂紋。

發明內容

本發明的目的是提供一種稀土基氧化鋯陶瓷材料及其制備方法。為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種稀土基氧化鋯陶瓷材料，它是由下述重量份的原料組成的：

甲基丙烯酸甲酯10-13、過硫酸銨0.3-0.4、硝酸鈰1-2、氧化鋯100-110、氧化釤3-5、氯化鎂10-17、三鹽基硫酸鉛0.1-0.2、天青石粉30-40、稀土改性纖維10-12、離子液體4-7。

所述的稀土改性纖維是由下述重量份的原料組成的：

硅酸鋁纖維20-30、硬脂酸5-7、三羥甲基丙烷3-6、催化劑0.08-0.1、氯化鑭10-13、質量濃度為10-15%的碳酸氫銨水溶液40-50。

所述的催化劑為1-芐基-3-丁基苯并三氮唑對甲基苯磺酸鹽離子液體。其結構式為：。

所述的稀土改性纖維的制備方法，包括以下步驟：

（1）取三羥甲基丙烷，加入到其重量30-40倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入硅酸鋁纖維，升高溫度為50-55℃，保溫攪拌1-2小時，得預處理纖維溶液；

（2）取硬脂酸，加熱熔化，加入到上述預處理纖維溶液中，攪拌均勻，加入催化劑，保溫攪拌2-3小時，得纖維分散液；

（3）取氯化鑭、質量濃度為10-15%的碳酸氫銨水溶液混合，加入到上述纖維分散液中，攪拌均勻，送入到60-65℃的恒溫水浴中，保溫攪拌10-14小時，出料，旋蒸除去水分后，真空80-90℃下干燥2-3小時，冷卻至常溫，磨成細粉，即得所述稀土改性纖維。

一種稀土基氧化鋯陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）取天青石粉，送入到0.6-1mol/l的氫氧化鈉溶液中浸泡2-3小時，過濾，將沉淀水洗，常溫干燥，得預處理石粉；

（2）取上述預處理石粉，與硝酸鈰、氧化鋯、氧化釤、氯化鎂，離子液體混合，加入到混合料重量2-3倍的去離子水中，攪拌均勻，加入甲基丙烯酸甲酯、過硫酸銨，送入到反應釜中，通入氮氣，在60-65℃下保溫攪拌3-5小時，出料，球磨1-2小時，干燥，過篩，得磨料；

（3）取上述磨料，與三鹽基硫酸鉛、稀土改性纖維混合，攪拌均勻，送入注塑機中，注射成型，得到生坯，將生坯排膠、燒結，即可。

與現有技術相比，本發明具有如下優點：