[發明專利]一種高透波綠色氧化鋯陶瓷及其制備方法和制得的產品

有效

• 申請號: 202010056149.7
• 申請日: 2020-01-18
• 公開（公告）號: CN111205089B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 袁愛靈;胡禮軍;劉志;方東陽;毛翔鵬;劉琪;姜波;蔡玉珺
• 申請（專利權）人: 江西賽瓷材料有限公司
• 主分類號: C04B35/48
• 分類號: C04B35/48;C04B35/622;C04B38/06
• 代理公司: 廣州廣信知識產權代理有限公司 44261
• 代理人: 李玉峰

本發明公開了一種高透波綠色氧化鋯陶瓷，其原料組成為釔穩定氧化鋯、綠色色劑；釔穩定氧化鋯中的氧化釔的用量為氧化鋯的3.5～5.5mol％；按照摩爾比綠色色劑的組成為氧化鋁∶氧化鋅∶氧化鎳∶氧化鐵∶氧化鈦∶氧化鈷∶氧化錳＝16～60∶1.5～10∶0.8～25∶0.2～17∶0.05～10∶0.04～4∶0.04～0.4；綠色色劑的添加量為釔穩定氧化鋯的2.0～7.0wt％；陶瓷呈三明治梯度復合結構，上層和下層為致密層，中間層為多孔層。此外，還公開了上述高透波綠色氧化鋯陶瓷的制備方法以及制得的產品。本發明采用的原料綠色環保、來源豐富易得，通過優化原料配方組成和結構設計，形成的高透波綠色氧化鋯陶瓷介電性能優良、呈色優異，能夠很好地滿足市場的需求以及實際應用中嚴苛的使用要求。

技術領域

本發明涉及陶瓷材料技術領域，尤其涉及一種用于消費電子產品的高透波綠色氧化鋯陶瓷及其制備方法和制得的產品。

背景技術

氧化鋯陶瓷具有強度高、硬度高、耐腐蝕等優良性能，此外還有導熱系數低、熱膨脹系數低、摩擦系數低、化學穩定性高等優點。因此，氧化鋯陶瓷的應用十分廣泛，已在耐火材料、高溫結構材料、電子材料、餐廚具材料、模具、固體燃料電池、氧傳感器等領域廣泛使用。

近年來，由于氧化鋯自身的優良性能和良好的生物相容性，以及對人體無任何刺激作用等特點，在消費品的應用上也不斷大放異彩，如手鏈、表鏈、項鏈、智能手表、智能手機等等。由于消費電子產品(如智能手表、智能手機等)制造、檢驗的嚴格要求，對氧化鋯陶瓷無論是性能方面還是加工方面均提出了更高的要求。此外，隨著人們生活水平的不斷提高，消費者在產品器件的美學需求方面也在同步提高。然而，現有的消費電子產品上使用的大多是黑色、白色氧化鋯陶瓷，缺少更加美麗的彩色產品，不能更好地緊跟市場潮流。此外，由于5G通信技術、無線充電技術的應用和普及，消費電子產品對外殼的介電性能也提出了越來越高的要求。但是目前尚沒有介電性能極其優異的外觀結構件產品出現，難以滿足市場需求。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種高透波綠色氧化鋯陶瓷，通過優化配方組成和結構特點，以獲得強度高、韌性好、發色良好、潤澤度高、介電性能優良的綠色氧化鋯陶瓷。本發明的另一目的在于提供上述高透波綠色氧化鋯陶瓷的制備方法及其制得的產品。

本發明的目的通過以下技術方案予以實現：

本發明提供的一種高透波綠色氧化鋯陶瓷，其原料組成為釔穩定氧化鋯、綠色色劑；所述釔穩定氧化鋯中的氧化釔的用量為氧化鋯的3.5～5.5mol％；按照摩爾比所述綠色色劑的組成為氧化鋁∶氧化鋅∶氧化鎳∶氧化鐵∶氧化鈦∶氧化鈷∶氧化錳＝16～60∶1.5～10∶0.8～25∶0.2～17∶0.05～10∶0.04～4∶0.04～0.4；所述綠色色劑的添加量為釔穩定氧化鋯的2.0～7.0wt％；所述陶瓷呈三明治梯度復合結構，上層和下層為致密層，中間層為多孔層。

優選地，按照摩爾比所述綠色色劑的組成為氧化鋁∶氧化鋅∶氧化鎳∶氧化鐵∶氧化鈦∶氧化鈷∶氧化錳＝20～50∶2～8∶1～20∶0.5～14∶0.5～5∶0.05～3∶0.05～0.3；所述綠色色劑的添加量為釔穩定氧化鋯的2.5～6.5wt％。

進一步地，本發明所述多孔層的孔隙率為2～8.5％，厚度占陶瓷總厚度的20～40％；所述上層和下層的厚度分別占陶瓷總厚度的30～40％。

本發明的另一目的通過以下技術方案予以實現

本發明提供的上述高透波綠色氧化鋯陶瓷的制備方法，包括以下步驟：

(1)陶瓷粉體的制備

按照所述原料組成進行配料并混合均勻，經球磨、干燥、破碎，得到陶瓷粉體；

(2)致密層的制備

將所述陶瓷粉體加入水中，同時加入添加劑，制備成固含量為50～70wt％的致密層水系流延漿料，隨后進行流延，即得到致密層單體；