[發明專利]一種球型ZrO2

在審

• 申請號: 202010812957.1
• 申請日: 2020-08-13
• 公開（公告）號: CN111960465A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 于洋
• 申請（專利權）人: 廈門廈瑞博科技有限公司
• 主分類號: C01G25/02
• 分類號: C01G25/02;C09K3/14
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 齊寶玲

本發明公開了一種球型ZrO₂粉末的制備方法，包括以下步驟：(1)將粒徑為10nm～50μm的ZrO₂基粉與粘結劑混合均勻，得到混合料；(2)將所述混合料通過霧化造粒工藝制備成ZrO₂大顆粒團簇，且所述ZrO₂大顆粒團簇的粒徑在5～1000μm之間；(3)將所述ZrO₂大顆粒團簇置于燒結爐中進行脫脂及燒結，并將燒結后的大顆粒團簇經過振動篩分分離出不同粒徑范圍的ZrO₂粉末；(4)篩分后的ZrO₂粉末通過等離子球化工藝制備成內部無缺陷的球形ZrO₂粉末。本發明提供的一種球型ZrO₂顆粒的制造方法，能夠為陶瓷增材制造技術提供一種球形度非常理想的ZrO₂顆粒原材料，能夠極大拓展陶瓷增材制造技術的應用范圍，加快陶瓷增材制造的發展速度。

技術領域

本發明涉及非金屬材料成型及加工領域，具體的說涉及一種球型ZrO₂粉末的制備方法。

背景技術

陶瓷材料以其優異的力學性能、化學穩定性能、高溫性能等被廣泛應用于各種場合。然而，其固有的高強度、高硬度等性能卻給陶瓷零件的成型帶來了很多困難。將增材制造(Additive Manufacturing，AM)技術引入到陶瓷成型中能有效克服上述困難，并為陶瓷材料復雜成型工藝提供全新的可能性。

目前主流的陶瓷增材制造技術主要分為基于激光技術的快速成型技術、基于粘接劑粘結數字化快速成型技術，基于擠出技術的快速成型技術，及基于數字光處理(固化)的快速成型技術四類。這四類增材制造技術尤其是前兩種對所使用陶瓷顆粒原材料的球形度要求比較高，但是，目前傳統工藝制備的陶瓷顆粒還達不到球形度非常理想的情況，且現有技術制備的ZrO₂顆粒的球形度非常低，流動性差，導致鋪粉不均勻；同時AM成型后部件內部密度不均勻，ZrO₂表面粗糙，尺寸精度較低，從而制約了陶瓷AM的應用及發展。

發明內容

鑒于上述問題，本發明提供了一種球型ZrO₂粉末的制造方法，能夠為陶瓷增材制造技術提供一種球形度比較理想的ZrO₂粉末原材料。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種球型ZrO₂粉末的制備方法，包括以下步驟：

(1)將粒徑為10nm～50μm的ZrO₂基粉與粘結劑混合均勻，得到混合料；

(2)將所述混合料通過霧化造粒工藝制備成ZrO₂大顆粒團簇，且所述ZrO₂大顆粒團簇的粒徑在5～1000μm之間；

(3)將所述ZrO₂大顆粒團簇置于燒結爐中進行脫脂及燒結，并將燒結后的大顆粒團簇經過振動篩分分離出不同粒徑范圍的ZrO₂粉末；

(4)篩分后的ZrO₂粉末通過等離子球化工藝制備成內部無缺陷的球形ZrO₂粉末。

采用上述技術方案的有益效果：本發明采用的上述粒徑范圍內的ZrO₂基粉顆粒表面能大、容易燒結，且該ZrO₂原料基粉價低易得；

本發明首先將ZrO₂基粉與粘結劑一起進行霧化造粒，在霧化造粒的過程中ZrO₂基粉顆粒之間通過粘合劑形成“液橋”，團聚在一起形成一個大粒子，被粘合劑浸潤的粒子與其周圍顆粒發生碰撞，粘附在一起，顆粒間通過“固橋”連在一起形成大顆粒；此方法生長速度快、比表面積大、溶解性好，顆粒尺寸多樣，但形狀不規則、機械性差。