[發(fā)明專利]氧化鋁原位復合氧化鋯陶瓷粉體、陶瓷制備方法及應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110606271.1
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113277846B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設計）人: 周濤;雒文博;溫兵;趙立宏
• 申請（專利權）人: 深圳市精而美精密陶瓷科技有限公司;周濤
• 主分類號: C04B35/48
• 分類號: C04B35/48;C04B35/622;C04B35/626;C04B35/63
• 代理公司: 重慶千石專利代理事務所(普通合伙) 50259
• 代理人: 黃莉

本發(fā)明提供一種氧化鋁原位復合氧化鋯陶瓷粉體、陶瓷制備方法及應用，該粉體包括氧化鋯和鋁硅合金組合物，其中氧化鋯的質量百分比為79％氧化鋯100％，鋁硅合金組合物的質量百分比為0％鋁硅合金組合物21％。該陶瓷利用鋁硅合金組合物低熔點特性，在較低的燒結溫度下實現(xiàn)了液相燒結，通過限制鋁硅合金組合物中金屬硅質量百分比為10％～13％，防止了合金粉體在燒結前氧化，降低燒結活性。通過金屬鋁和硅在富氧空氣氣氛燒結過程中，原位生成小粒徑的氧化鋁和氧化硅，填補晶界，阻止氧化鋯裂紋擴展，增強增韌氧化鋯，特別是生成的相對低熔點氧化硅通過在燒結過程中液相傳質流動填充晶界處孔洞等缺陷，提升陶瓷的致密度，綜合提升氧化鋯陶瓷性能。

技術領域

本發(fā)明涉及先進結構陶瓷技術領域，具體涉及一種氧化鋁原位復合氧化鋯陶瓷粉體、陶瓷制備方法及應用。

背景技術

氧化鋯陶瓷又稱二氧化鋯陶瓷，由于具有高的強韌性、良好的硬度、高抗磨性，被廣泛的應用于結構陶瓷和功能陶瓷領域，有報道部分穩(wěn)定氧化鋯(TZP)可以通過粉末冶金方法制備耐腐的手表表殼、表件和其它儀器零件。因此近年來，將其應用于手機、手表等外殼也越來越多的被研究者所嘗試，但商用仍然存在問題，氧化鋯陶瓷與金屬和塑料比，斷裂韌性仍然不佳，抗跌落性能差，這必然限制其應用。

申請?zhí)枮?01510309285.1的專利中采用了氧化鋯主相中添加氧化鋁、氧化鈦等添加劑提升陶瓷性能，但氧化鋁的燒結溫度與氧化鋯相當，直接添加氧化鋁本身不具備低溫助力燒結作用，且直接添加的氧化鋁若存在制備工藝不當，容易在晶界處聚集異常長大導致陶瓷性能變差。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明針對現(xiàn)有技術存在之缺失，目的之一是提供一種氧化鋁原位復合氧化鋯陶瓷粉體，包括氧化鋯和鋁硅合金組合物，其中氧化鋯的質量百分比為79％氧化鋯100％，鋁硅合金組合物的質量百分比為0％鋁硅合金組合物21％。

優(yōu)選的，氧化鋯的質量百分比為92％氧化鋯98％，鋁硅合金組合物的質量百分比為2％鋁硅合金組合物8％。

優(yōu)選的，鋁硅合金組合物的金屬硅質量百分比為10％～13％。

優(yōu)選的，氧化鋯為部分穩(wěn)定氧化鋯。

優(yōu)選的，氧化鋯的D50為0.1μm～1.0μm，鋁硅合金組合物的D50為0.5μm～5μm。

目的之二是提供一種氧化鋁原位復合氧化鋯陶瓷，該原位生成氧化鋁復合氧化鋯陶瓷由上述的氧化鋁原位復合氧化鋯陶瓷粉體制備得到。

目的之三是提供該氧化鋁原位復合氧化鋯陶瓷的制備方法，包括以下步驟：

a)將質量百分比為79％氧化鋯100％的氧化鋯粉體，質量百分比為0％鋁硅合金組合物21％的鋁硅合金組合物粉體均勻混合；

b)將步驟a)混合粉體成型得到毛坯；

c)將步驟b)得到的毛坯在含氧氣氛下燒結。

優(yōu)選的，步驟c)中含氧氣氛為富氧空氣氣氛，燒結溫度為1220℃～1380℃，保溫時間1h～4h。

優(yōu)選的，鋁硅合金組合物的金屬硅質量百分比為10％～13％，氧化鋯為部分穩(wěn)定氧化鋯。

目的之四是提供一種氧化鋯陶瓷外觀結構件、氧化鋯陶瓷結構件，該氧化鋯陶瓷外觀結構件、氧化鋯陶瓷結構件由上述的原位生成氧化鋁復合氧化鋯陶瓷粉體制備得到。

本發(fā)明的有益效果：提供一種氧化鋁原位復合氧化鋯陶瓷粉體、陶瓷制備方法及應用，其中該粉體包括氧化鋯和鋁硅合金組合物，其中氧化鋯的質量百分比為79％氧化鋯100％，鋁硅合金組合物的質量百分比為0％鋁硅合金組合物21％。

1)、采用鋁硅合金組合物作為燒結助劑，利用了鋁硅合金組合物低熔點特性，在較低的燒結溫度下實現(xiàn)了液相燒結。