[發明專利]一種氧化鋯陶瓷

在審

• 申請號: 202011644299.6
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112573918A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 邱基華;鄭鎮宏
• 申請（專利權）人: 潮州三環（集團）股份有限公司
• 主分類號: C04B35/48
• 分類號: C04B35/48;C04B35/622;C04B35/80
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;周全英

本發明公開了一種氧化鋯陶瓷。本發明的氧化鋯陶瓷包含增韌劑和穩定劑，所述增韌劑為過渡族金屬氧化物，所述氧化鋯陶瓷中增韌劑的含量為0.05?20wt％，所述穩定劑為Y₂O₃，且所述氧化鋯陶瓷中Y₂O₃的含量為3.1?7wt％；所述氧化鋯陶瓷中存在具有核殼結構的四方氧化鋯，所述具有核殼結構的四方氧化鋯晶體中心的Y₂O₃含量低于遠離中心部分的Y₂O₃含量。本發明通過在氧化鋯陶瓷材料中添加適量的過渡族金屬氧化物，大幅提高了材料的抗沖擊性能，制備得到的氧化鋯陶瓷的落球沖擊高度從現有的15cm以下，提高到20cm以上，滿足了現有便攜式電子設備外包裝部件的使用需求。

技術領域

本發明涉及氧化鋯陶瓷領域，具體涉及一種用于便攜式電子設備外包裝部件的氧化鋯陶瓷。

背景技術

二氧化鋯由于具有優良的力學、熱學及電學性能，在結構材料、光學材料、氧敏元件和燃料電池方面有著廣泛的應用。近年來，氧化鋯陶瓷因具有高的折射率、高硬度、耐劃傷、手感溫潤如玉等特性成為裝飾、電子產品等領域的新寵材料。但相較于金屬和塑料材質，陶瓷材料通常具有較大的脆性，導致其在抗沖擊和跌落方面的性能較差。尤其是以智能手機、智能穿戴等為代表的便攜式電子設備的外包裝部件對材料抗沖擊性能的要求更高，這也成為業內一直持續改進的方向。

普通的氧化鋯陶瓷，其抗沖擊性能對應本專利中的落球沖擊高度測試方法，一般在15cm以下。采用普通的氧化鋯陶瓷來制作手機、智能穿戴等便攜式電子設備的外包裝部件時，厚度需要做到0.7mm以上，才能保證抗沖擊性能滿足要求，但這樣導致整個設備重量過大。目前對便攜式電子設備的外包裝部件的厚度要求一般是要在0.4mm以下，這就要求所用的氧化鋯陶瓷的抗沖擊性能至少提高一倍，才能滿足抗沖擊性能要求。

目前，行業內有很多通過摻雜改性氧化鋯陶瓷的研究，但大多都是為獲得具有特定顏色的氧化鋯陶瓷或者只是單純的降低陶瓷的燒結溫度，很少對氧化鋯陶瓷的抗沖擊性能進行改進。在提高氧化鋯陶瓷抗沖擊性能方面，現有的方法有兩種：(1)通過降低氧化鋯陶瓷中穩定劑(通常為Y₂O₃)的含量，來提高氧化鋯的可相變性，從而實現抗沖擊性能的提高；(2)通過引入氧化物晶須，使得氧化鋯陶瓷斷裂時通過裂紋偏轉和晶須拔出機制耗散沖擊能量，來提高其抗沖擊性能。通過降低穩定劑的含量，雖然可以一定程度提高氧化鋯陶瓷的抗沖擊性能，但該方法也會導致材料的抗低溫老化性能急劇下降，不利于長期的使用要求。另外，如CN206551610U中通過引入氧化物晶須來提高氧化鋯陶瓷抗沖擊性能的方法，其Al₂O₃晶須的制備工藝復雜，成本較高，不利于大批量生產。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足之處而提供一種抗沖擊性能高的氧化鋯陶瓷。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案如下：

一種氧化鋯陶瓷，所述氧化鋯陶瓷包含增韌劑和穩定劑，所述增韌劑為過渡族金屬氧化物，所述氧化鋯陶瓷中增韌劑的含量為0.05-20wt％，所述穩定劑為Y₂O₃，且所述氧化鋯陶瓷中Y₂O₃的含量為3.1-7wt％；所述氧化鋯陶瓷中存在具有核殼結構的四方氧化鋯，所述具有核殼結構的四方氧化鋯晶體中心的 Y₂O₃含量低于遠離中心部分的Y₂O₃含量。

需要說明的是，本發明所述過渡族金屬氧化物不包括Y₂O₃。