耐磨氧化锆陶瓷及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106747434A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201710114861.6(22)申请日2017.02.28(71)申请人安徽拓吉泰新型陶瓷科技有限公司地址230012安徽省合肥市新站区文忠路999号(72)发明人张天舒宋晓超何东张天宇(74)专利代理机构北京联瑞联丰知识产权代理事务所(普通合伙)11411代理人周超(51)Int.Cl.C04B35/48(2006.01)C04B35/63(2006.01)C04B35/632(2006.01)C04B35/638(2006.01)C04B35/64(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称耐磨氧化锆陶瓷及其制备方法(57)摘要本发明提出了一种耐磨氧化锆陶瓷及其制备方法，按照重量份数计算，包括以下原料：氧化锆60～70份、氧化石墨烯1～3份、羟基磷灰石10～14份、表面活性剂12～16份、交联剂9～12份与添加剂4～8份。制备方法，包括以下步骤：将氧化锆、氧化石墨烯与聚硅氮烷的混合液、羟基磷灰石、表面活性剂、交联剂与添加剂混合均匀，得到原料混合物，然后在500～600℃进行排胶处理，排胶后的原料混合物放在铂金坩埚内于1150～1300℃熔化2～3h，转到退火炉内热处理4～5h，缓慢冷却至室温，即可。该陶瓷具有很好的耐磨性能，并且降低了液相烧结温度。CN106747434ACN106747434A权利要求书1/1页1.一种耐磨氧化锆陶瓷，其特征在于，按照重量份数计算，包括以下原料：氧化锆60～70份、氧化石墨烯1～3份、羟基磷灰石10～14份、表面活性剂12～16份、交联剂9～12份与添加剂4～8份；其中，所述氧化石墨烯加入N,N-二甲基甲酰胺溶液中制备得到氧化石墨烯分散液，再与聚硅氮烷溶液混合，然后搅拌、超声得到混合液；所述混合溶液中，按质量比，聚硅氮烷含量与氧化石墨烯含量的比例为1∶0.1～1。2.根据权利要求1所述的耐磨氧化锆陶瓷，其特征在于，所述羟基磷灰石中Ca和P之比为1:1.98。3.根据权利要求1所述的耐磨氧化锆陶瓷，其特征在于，所述表面活性剂为单硬脂酸甘油酯、失水山梨醇倍半油酸酯、丙二醇脂肪酸酯或琥珀酸二辛酯磺酸钠中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的耐磨氧化锆陶瓷，其特征在于，所述交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、二乙烯三胺或二乙烯基苯中的一种或几种。5.根据权利要求1至4任意一项所述的耐磨氧化锆陶瓷，其特征在于，所述添加剂为氧化锌、碳酸钡和氟化钙中一种或几种。6.一种如权利要求1至5任意一项所述的耐磨氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)氧化石墨烯加入N,N-二甲基甲酰胺溶液中制备得到氧化石墨烯分散液，再与聚硅氮烷溶液混合，然后搅拌、超声得到混合液，混合溶液中，按质量比，聚硅氮烷含量与氧化石墨烯含量的比例为1∶0.1～1；2)将氧化锆、步骤1)的混合液、羟基磷灰石、表面活性剂、交联剂与添加剂混合均匀，得到原料混合物，然后在500～600℃进行排胶处理，排胶后的原料混合物放在铂金坩埚内于1150～1300℃熔化2～3h，转到退火炉内热处理4～5h，缓慢冷却至室温，即可。7.根据权利要求6所述的耐磨氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，所述N,N-二甲基甲酰胺溶液的浓度为2～5mol/L。8.根据权利要求6所述的耐磨氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，浸泡时间为0.5～1.5h。9.根据权利要求6所述的耐磨氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，热处理温度为200～300℃。2CN106747434A说明书1/4页耐磨氧化锆陶瓷及其制备方法技术领域[0001]本发明属于陶瓷技术领域，具体涉及一种耐磨氧化锆陶瓷及其制备方法。背景技术[0002]氧化锆陶瓷具有比氧化铝更高的强度、韧性与耐蚀耐磨性，广泛应用于冶金、化工、机械、电子、石油等领域，因其独特的应力诱发马氏体相变增韧特性，又被称为韧性陶瓷。氧化锆具有极高的化学稳定性和热稳定性(Tm＝2953K)，在生理环境中呈现惰性，具有很好的生物相容性。纯氧化锆具有三种同素异型体，在一定条件下可以发生晶型转变(相变)。在承受外力作用时，其t相向m相转变的过程需吸收较高的能量，使裂纹尖端应力松弛，增加裂纹扩散阻力而增韧，因而具有非常高的断裂韧性。[0003]氧化锆陶瓷的生产要求制备高纯、分散性能好、粒子超细、粒度分布窄的粉体，氧化锆超细粉末的制备方法很多，氧化锆的提纯主要有氯化和热分解法、碱金属氧化分解法、石灰熔融法、等离子弧法、沉淀法、胶体法、水解法、喷雾热解法等。粉体加工方法有共沉淀法、溶胶一凝胶法、蒸发法、超临界合成法、微乳液法、水热合成法网及气相沉积法等。[0004]常温下氧化锆只以单斜相出现