一种彩色四方多晶氧化锆陶瓷的制备方法与流程

本发明涉及氧化锆陶瓷烧结技术领域，特别是涉及一种彩色四方多晶氧化锆陶瓷的制备方法。

背景技术：

氧化锆陶瓷以其韧性好、强度高等优良性能，被广泛应用于各个领域，已经形成产业化的有刀具、耐火材料、模具、阀门、固体燃料电池等各个领域。随着人们对生活品质的要求越来越高，对装饰品的需求也不断提高，彩色氧化锆陶瓷作为新的高档装饰材料，被应用在如表链、手链、高档纽扣、陶瓷手机壳等方面，这就要求彩色氧化锆具有良好的加工性能，易于表面精加工，同时具有一定的表面美观。

传统的彩色氧化锆的制备方法是使用釉料着色，将彩色烧制在陶瓷表面，得到的陶瓷不仅失去了氧化锆陶瓷的表面金属光泽，并且不易于氧化锆陶瓷精加工。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种彩色四方多晶氧化锆陶瓷的制备方法。

为了实现上述目的，具体的技术方案如下：

本发明的第一方面，提供了一种操作步骤。

（1）用球磨方式将3mol氧化钇稳定氧化锆粉体90~97%，助熔剂粉体1~3%，稳定剂粉体1~3%，着色剂粉体1~3%球磨混合12h后得到混合粉体；

（2）将步骤（1）混合所述粉体通过模压成型得到成型坯体；

（3）将步骤（2）所述成型坯体经过等静压机压实，压力大小为200mpa，保压时间为600s，得到压实坯体；

（4）将步骤（3）所述压实坯体烧结，烧结温度为1350±100℃，保温时间为2-8h，从而获得致密的彩色四方多晶氧化锆陶瓷。

进一步地，所述助熔剂粉体为bi203、li2o、fe2o3、mgo、cuo、mno2、nio、co3o4中的一种或者多种。

进一步地，所述稳定剂粉体为二氧化硅和/或氧化铝。

进一步地，所述着色剂粉体为碱金属氧化物，过渡金属氧化物，稀土金属氧化物中的一种或者多种。

进一步地，所述烧结其分气氛为空气、惰性气氛或还原性气氛。

另一方面，所述的彩色四方氧化锆陶瓷的制备方法，用球磨方法将3mol氧化钇稳定氧化锆粉体96g，氧化镁0.6g，氧化铝0.4g，氧化铒2g，球磨混合12h后得到混合粉体，模压成型得到成型坯体，等静压机压实，压力大小为200mpa，保压时间为600s，得到压实坯体，1350±100℃下烧结，保温时间为2-8h，从而获得红色的四方多晶氧化锆陶瓷。

进一步地，所述的彩色四方氧化锆陶瓷的制备方法，用球磨方法将3mol氧化钇稳定氧化锆粉体97g，氧化硅1g，氧化镍1g，氧化亚钴1g，球磨混合12h后得到混合粉体，模压成型得到成型坯体，等静压机压实，压力大小为200mpa，保压时间为600s，得到压实坯体，1350±100℃下烧结，保温时间为2-8h，从而获得绿色的四方多晶氧化锆陶瓷。

进一步地，所述的彩色四方氧化锆陶瓷的制备方法，用球磨方法将3mol氧化钇稳定氧化锆粉体96g，氧化铁1g，氧化钴1g，氧化镍1g，氧化锰1g球磨混合12h后得到混合粉体，模压成型得到成型坯体，等静压机压实，压力大小为200mpa，保压时间为600s，得到压实坯体，1350±100℃下烧结，保温时间为2-8h，从而获得黑色的四方多晶氧化锆陶瓷。

本发明具有以下优点或特点：

本发明提出了一种彩色四方多晶氧化锆陶瓷的制备方法，将着色和材料成型结合在一起，使用内着色对氧化锆陶瓷整体进行着色，不改变氧化锆陶瓷的物理化学性能，不但保证了氧化锆陶瓷的表面金属光泽，使之更具有美观性，而且具有极好的加工性能，可应用于陶瓷装饰品，如陶瓷手机壳、陶瓷手表方面，有望应用于工业生产。

附图说明

图1为本发明实施例1制备的四方多晶彩色氧化锆陶瓷体的扫描电镜图；

图2为本发明实施例2制备的四方多晶彩色氧化锆陶瓷体的扫描电镜图。

具体实施方式

下面通过实施实例来具体地说明本发明的化合物的制备方法。

实施例1

按照如下配方称取原料3mol氧化以稳定氧化锆粉体96g，氧化镁0.6g，氧化铒2g，氧化铝0.4g。将上述配料用行星球磨机球磨12h，使粉体充分混合，获得粉料。将粉料放入模压成型机中成型，成型压力为10mpa，保压时间为10s，得到成型坯体。将成型坯体放入等静压机中，等静压压力为200mpa，保压时间为600s，得到待烧坯体。将待烧坯体埋入氧化铝粉体中，以5℃/min的速度升温到900℃，保温30min，然后以2℃/min升温到1400℃，保温2h，随炉冷却后即可获得四方多晶红色氧化锆陶瓷。

实施例2

按照如下配方称取原料3mol氧化以稳定氧化锆粉体97g，氧化镍1g，氧化亚钴1g，氧化硅1g。将上述配料用行星球磨机球磨12h，使粉体充分混合，获得粉料。将粉料放入模压成型机中成型，成型压力为10mpa，保压时间为10s，得到成型坯体。将成型坯体放入等静压机中，等静压压力为200mpa，保压时间为600s，得到待烧坯体。将待烧坯体埋入氧化铝粉体中，以5℃/min的速度升温到900℃，保温30min，然后以2℃/min升温到1350℃，保温2h，随炉冷却后即可获得四方多晶绿色氧化锆陶瓷。

实施例3

按照如下配方称取原料3mol氧化以稳定氧化锆粉体96g，氧化铁1g，氧化钴1g，氧化镍1g，氧化锰1g。将上述配料用行星球磨机球磨12h，使粉体充分混合，获得粉料。将粉料放入模压成型机中成型，成型压力为10mpa，保压时间为10s，得到成型坯体。将成型坯体放入等静压机中，等静压压力为200mpa，保压时间为600s，得到待烧坯体。将待烧坯体埋入氧化铝粉体中，以5℃/min的速度升温到900℃，保温30min，然后以2℃/min升温到1300℃，保温2h，随炉冷却后即可获得四方多晶黑色氧化锆陶瓷。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明。对于本领域的技术人员而言，本发明可有各种更改和变化，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种彩色四方多晶氧化锆陶瓷的制备方法。该方法包括以下步骤：用球磨方式将3mol氧化钇稳定氧化锆粉体90~98%；助熔剂粉体0~2%；稳定剂粉体0~2%；着色剂粉体2~4%球磨混合；混合粉体模压成型制得素坯；将素坯经过等静压；在1400±50℃温度下烧结，获得致密的彩色四方多晶氧化锆陶瓷。本发明使用内着色对氧化锆陶瓷整体进行着色，不改变氧化锆陶瓷的物理化学性能，使得制备的氧化锆陶瓷保留其表面金属光泽，使之更具有美观性，同时极大地改善彩色氧化锆陶瓷的加工性能。

技术研发人员：彭铁缆;周洁;张学华;陈功哲
受保护的技术使用者：湖南先导电子陶瓷科技产业园发展有限公司
技术研发日：2017.08.09
技术公布日：2017.10.24