[發明專利]一種二氧化鋯基導電陶瓷的制備方法

有效

• 申請號: 202210447324.4
• 申請日: 2022-04-27
• 公開（公告）號: CN114573341B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 姜雪菲;曾政霖;郇新
• 申請（專利權）人: 濰坊工程職業學院
• 主分類號: C04B35/48
• 分類號: C04B35/48;C04B35/622;C04B35/634;C04B35/65;C04B35/632
• 代理公司: 山東華君知識產權代理有限公司 37300
• 代理人: 呂翠蓮

1.一種二氧化鋯基導電陶瓷的制備方法，其特征在于：包括氧化鋯粉末預處理，漿料制備，噴霧造粒，等靜壓成型，干燥固化，燒結；

所述氧化鋯粉末預處理，其方法為3500~6000轉/分攪拌速度下，將Y₂O₃穩定的ZrO₂粉末緩慢加入混合液中，分散均勻后，將攪拌速度降至900~1300轉/分，升溫至110~130℃，恒溫回流3~6小時后，離心分離，得到的固體于50~90℃下干燥2~4小時，得到預處理的氧化鋯粉末；

所述Y₂O₃穩定的ZrO₂粉末，粒徑為30nm，其中Y₂O₃的質量分數為5.3wt%；

所述混合液由硬脂酸、異丙醇、甲苯組成；

所述硬脂酸、異丙醇、甲苯的質量比為1~9:3~10:70~130；

所述Y₂O₃穩定的ZrO₂粉末與混合液的質量比為1~4:25；

所述漿料制備，其方法為將預處理的氧化鋯粉末、二硅化鉬粉末、硼化鋯粉末、碳化鈦粉末、氧化鎂粉末、高純硅粉、水溶性酚醛樹脂、聚丙烯酸鈉、草酸、去離子水混合成漿液狀態，得到的漿液放入球磨機中，球磨至漿液中粉末的平均粒徑為0.5~2μm后，出料得到漿料；

所述球磨機的球磨機介質為二氧化鋯；

所述預處理的氧化鋯粉末、二硅化鉬粉末、硼化鋯粉末、碳化鈦粉末、氧化鎂粉末、高純硅粉、水溶性酚醛樹脂、聚丙烯酸鈉、草酸、去離子水的質量比為60~90:2~6:4~12:1~3:2~6:0.5~1.5:4~8:1~3:0.8~1.5:70~110；

所述等靜壓成型，其方法為將噴霧造粒得到的粒料放入模具中，在400~500MPa壓力下等靜壓成型，得到素胚；

所述燒結，其方法為固化素胚在高純氬氣保護下，以2~4℃/min速率升溫至1600~1900℃，恒溫燒結1~2.5小時，冷卻至室溫得到二氧化鋯基導電陶瓷。

2.根據權利要求1所述的一種二氧化鋯基導電陶瓷的制備方法，其特征在于：

所述二硅化鉬粉末的粒徑為1~5μm，純度為99.95%；

所述硼化鋯粉末的粒徑為2~8μm，純度為99.6%；

所述碳化鈦粉末的粒徑為2~7μm，純度為99.5%；

所述氧化鎂粉末的粒徑為3~8μm，純度為99.5%；

所述高純硅粉的粒徑為2~9μm，純度為99.99%。

3.根據權利要求1所述的一種二氧化鋯基導電陶瓷的制備方法，其特征在于：

所述水溶性酚醛樹脂，常溫下粘度為260~600mPa·s；

所述聚丙烯酸鈉的分子量為5000~8000g/mol。

4.根據權利要求1所述的一種二氧化鋯基導電陶瓷的制備方法，其特征在于：

所述噴霧造粒，其方法為對漿料進行噴霧造粒，進口溫度控制在150~190℃，出口溫度控制在80~100℃，得到粒料。

5.根據權利要求4所述的一種二氧化鋯基導電陶瓷的制備方法，其特征在于：

所述粒料的含水量為0.8~1.7wt%，粒徑為10~26μm。

6.根據權利要求1所述的一種二氧化鋯基導電陶瓷的制備方法，其特征在于：

所述干燥固化，其方法為將素胚于80~110℃下干燥2~4小時后，再升溫至180~220℃固化1~3小時，冷卻至室溫后，得到固化素胚。