一种氧化锆陶瓷制品的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102976762A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102976762A(43)申请公布日2013.03.20(21)申请号201210439876.7(22)申请日2012.11.07(71)申请人洛阳北苑特种陶瓷有限公司地址471039河南省洛阳市高新技术开发区孙辛路南段(72)发明人雷复兴孙学义张拯(74)专利代理机构洛阳市凯旋专利事务所41112代理人王自刚(51)Int.Cl.C04B35/622(2006.01)C04B35/48(2006.01)权利要求书权利要求书11页页说明书说明书44页页(54)发明名称一种氧化锆陶瓷制品的制备方法(57)摘要本本发明介绍了一种氧化锆陶瓷制品的制备方法，原料为单斜84~97%氧化锆、0~15%氧化钇、0~3%氧化镁；将原料磨细至颗粒度≤20微米；采用等静压成型或者热压铸成型；将等静压成型坯体或热压铸成型排蜡后的坯体清理干净，并装入高温炉中煅烧，煅烧温度为1600~1700℃，保温3~6hr，得到制品。本发明以最简单的工艺流程获得超越传统工艺生产的氧化锆制品指标；无需经过预先高温稳定，可节省能源约50%；制品的化学组成和晶相组成一致性很强，制品的质量稳定性高；制备过程不会带入其它杂质；生产成本低，是传统工艺制品的50%，是新型精细陶瓷制品的30%。CN102976ACN102976762A权利要求书1/1页1.一种氧化锆陶瓷制品的制备方法，其特征是制备工艺如下：1）原料选择选择的原料为单斜氧化锆、氧化钇、氧化镁；2）配料按以下配方配料：单斜ZrO2——质量百分比84~97%；氧化钇——质量百分比0~15%；氧化镁——质量百分比0~3%；3）磨细将所配的原料一同放入球磨机中混合磨细，磨细至颗粒度≤20微米；4）成型：采用等静压成型或者热压铸成型：等静压成型工艺为：将所磨细的原料装入橡胶模具中，再将模具放入等静压机加压成型；成型压力为180~220Mpa，保压3~5min，卸压、出模后，经机械加工或手工打磨整形，得到成型坯体；热压铸成型工艺为：将所磨细的原料伴入经加热熔化的石蜡熔液中并搅拌成均匀的蜡浆，外加的石蜡所占的比例为原料单斜氧化锆、氧化钇、氧化镁总重量的8~12%；将蜡浆倒入热压铸机的料缸中并通过压缩空气将蜡浆注入金属模具中，待蜡浆冷却凝固后将凝固坯体从模具中取出，得到成型坯体；将成型坯体埋入另行准备的氧化锆粉或氧化铝粉中，并放入加热炉中加热脱蜡，先后经过低温脱蜡和高温脱蜡；低温脱蜡的最终温度为180~250℃，保温4~8hr后停炉，待自然冷却到室温时，取出坯体；高温脱蜡的最终温度为900~1200℃并保温4~6hr停炉，待自然冷却到室温时，取出坯体；5）烧成将等静压成型坯体或热压铸成型排蜡后的坯体清理干净，并装入高温炉中煅烧，煅烧温度为1600~1700℃，保温3~6hr，得到氧化锆陶瓷制品。2.根据权利要求1所述氧化锆陶瓷制品的制备方法，其特征是：原料单斜氧化锆、氧化钇、氧化镁的规格为：单斜氧化锆——ZrO2质量含量为99.0~99.5%；氧化钇——Y2O3质量含量为99.9%；氧化镁——MgO质量含量≥97%。2CN102976762A说明书1/4页一种氧化锆陶瓷制品的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种氧化锆陶瓷制品技术，特别是一种氧化锆陶瓷制品的制备方法。背景技术[0002]众所周知，氧化锆具有三种晶相：单斜相、四方相和立方相。在制备和使用氧化锆陶瓷的过程中由于温度的变化会引起氧化锆晶相的变化，晶相的变化会引起密度和体积的变化，这些密度和体积变化会导致氧化锆制品的破坏。因此制备氧化锆制品时通过加入晶相为立方晶相的氧化物（如氧化钙、氧化镁、氧化钇、氧化铈等）作为稳定剂，经高温处理使其形成晶相相对稳定的四方相氧化锆或立方相氧化锆。[0003]传统氧化锆陶瓷制品的制备方法是：1）将单斜相氧化锆原料与稳定剂混合磨细；2）经高温煅烧或熔融使其成为稳定氧化锆；3）将煅烧块或熔块破碎、磨细成所需的粒度；4）经配料、混合，并成型成坯体；5）经高温烧结成氧化锆制品。该方法的缺点是：1）工序复杂，过程繁琐，容易参杂；2）两次高温处理，能耗大，成本高；3）烧结困难，烧结温度都在1750℃以上。[0004]新型精细氧化锆陶瓷制品的制备方法是：1）用氯氧化锆（ZrOCl2·8H2O）通过湿化学法（共沉淀法、水热分解法等）制备稳定氧化锆微粉或纳米粉；2）经过机械压制、等静压、注射等成型方法成型；3）在较低的温度下（1450~1600℃）烧结成制品。此方法的优点是：1）制品的强度、密度很高，性能非常优良；2）通过对内部结构的控制可以有效地提高氧化锆陶瓷的韧性3）粉料的化学活性高，烧结温度低。其缺点是：1）粉料的制备过程条件控制要求较高