氧化钇稳定的氧化锆粉体的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及氧化锆陶瓷技术领域，特别是涉及一种氧化钇稳定的氧化锆粉体的制备方法。
【背景技术】
[0002]作为新型高技术陶瓷，氧化锆陶瓷具有高强度、高断裂韧性、高硬度以及优异的隔热性能以及耐高温性能等属性，被广泛的应用于结构陶瓷和功能陶瓷领域。另外，氧化锆没有磁性、不导电、不生锈、耐磨，其在生物医学器械领域和道具、工具领域中也应用很广。近来，部分稳定氧化锆(TZP)可以通过粉末冶金方法，制备避磁的手表表壳、耐腐的表件和其它仪器零件。除了上述的应用，TZP还广泛地应用于装饰、生活、医学、压电陶瓷、传感器陶瓷等领域。
[0003]陶瓷刀首先由日本京瓷研制成功并投放市场，一经问世就受到人们的青睐和追捧，是近年来的高科技产品。氧化锆陶瓷刀独具玉石般丰润亮泽，时尚典雅，号称“贵族刀”。其刀刃锋利无比，耐磨性比钢刀高几十倍，堪称“永不磨损”。氧化锆陶瓷具有化学稳定性高、耐酸碱腐蚀、易清洗不生锈、切物无异味等特性，是典型的“绿色环保产品”。
[0004]但是，目前氧化锆陶瓷刀的材料氧化锆粉体的制备方法还存在进一步改进的技术需求。
【发明内容】
[0005]基于此，有必要针对上述问题，提供一氧化钇稳定的氧化锆粉体的制备方法，得到粒径较小、且均匀分布的氧化锆粉体。
[0006]—种氧化钇稳定的氧化锆粉体的制备方法，包括如下步骤:
[0007]将氧氯化锆、硝酸钇加入聚乙烯醇溶液中，搅拌均匀后，加入戊二醛溶液，在温度为40?50°C的条件下搅拌8?15min，得到凝胶，其中，氧氯化锆与硝酸钇的摩尔比为97:3;
[0008]将所述凝胶取出，静置后切块，并置于氨水中浸泡15?20h后，烘干、煅烧，得到氧化钇稳定的氧化锆粉体。
[0009]在其中一个实施例中，所述聚乙烯醇溶液的浓度为2%?5 %。
[0010]在其中一个实施例中，所述戊二醛溶液的浓度为20%?30%。
[0011]在其中一个实施例中，所述聚乙烯醇溶液与所述戊二醛溶液的体积比为4?6:1。
[0012]在其中一个实施例中，所述氧氯化锆与聚乙烯醇溶液的质量比为1:2?3。
[0013]在其中一个实施例中，所述烘干的温度为75?85°C。
[0014]在其中一个实施例中，所述煅烧的温度为600°C。
[0015]在其中一个实施例中，将所述凝胶切成I?3cm3的块状结构后置于氨水中浸泡。
[0016]上述氧化钇稳定的氧化锆粉体的制备方法，通过戊二醛与聚乙烯醇大分子链上的羟基反应形成大分子链间的交联而构成无数三维网络结构，氧氯化锆加入到聚乙烯醇水溶液后，Zr4+随凝胶的形成便被固定在三维网络结构中，经过氨水浸泡及烘干处理，形成的氧化锆晶核在聚乙烯醇凝胶液提供的交联网络内生长，由于受到三维网络的限制，可以防止氧化锆颗粒互相碰撞、聚集而减少团聚的产生，有利于得到粒径较小、均匀性较好的氧化钇稳定的氧化锆粉体。
【附图说明】
[0017]图1为本发明一实施例中陶瓷刀具的制备方法的流程示意图；
[0018]图2为本发明一实施例中氧化钇稳定的氧化锆粉体的制备方法的流程示意图；
[0019]图3为本发明一实施例中氧化锆陶瓷造粒粉的制备方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0020]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0021]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0022]请参阅图1，其为本发明一实施例中陶瓷刀具的制备方法的流程示意图。
[0023]例如，陶瓷刀具的制备方法，包括如下步骤:
[0024]SlOO、氧化钇稳定的氧化锆粉体的制备。
[0025]具体的，请参阅图2，氧化钇稳定的氧化锆粉体的制备方法，包括如下步骤:
[0026]SI 10、将氧氯化锆、硝酸钇加入聚乙烯醇溶液中，搅拌均匀后，加入戊二醛溶液，在温度为40?50°C的条件下搅拌8?15min，得到Zr4+有机网络凝胶。
[0027]可以理解，聚乙烯醇溶于水后，处于缠绕状态的大分子链会逐渐伸展开来，此时溶液被溶胀的大分子线团所填充，大分子链的交联作用占主导，同时，戊二醛与前驱体聚乙烯醇大分子链上的羟基反应形成大分子链间的交联，而交联链错综复杂地伸展构成无数三维网络结构，将氧氯化锆加入到聚乙烯醇水溶液后，Zr4+随凝胶的形成便被固定在三维网络结构中，形成Zr4+有机网络凝胶。
[0028]例如，氧化锆与硝酸钇的摩尔比为97:3，可以制备得到3moI %钇稳定氧化锆粉体(3YSZ)，其实用价值更高。
[0029]又如，所述聚乙烯醇溶液的浓度为2%?5%。优选的，所述聚乙烯醇溶液的浓度为2%?3%，随着聚乙烯醇的浓度的增加，凝胶强度逐渐增加，且无开裂、析水现象，而凝胶强度的增加，则会影响后续氨水浸泡时氨水的扩散速度，对浸泡工艺及最后的煅烧排碳过程不利，导致煅烧温度升高。
[0030]又如，所述戊二醛溶液的浓度为20%?30%。又如，所述聚乙烯醇溶液与所述戊二醛溶液的体积比为4?6:1。优选的，所述戊二醛溶液的浓度为25%，且所述聚乙烯醇溶液与所述戊二醛溶液的体积比为5: I，当戊二醛的浓度较低时，戊二醛与聚乙烯醇较难发生交联反应，使凝胶难以形成或形成的速度较慢，由于戊二醛与聚乙烯醇分子链上的羟基反应形成交联链，提高了聚乙烯醇大分子链，但同时破坏了聚乙烯醇大分子链间大量氢键的相互作用，使凝胶强度降低。当戊二醛浓度增加，可以缩短凝胶时间，但当戊二醛的浓度超过30 %时，则会使凝胶瞬间发生胶凝，影响体系的稳定性及后续操作过程。
[0031]又如，所述氧氯化锆与聚乙烯醇溶液的质量比为1:2?3。进一步的，所述氧氯化锆与聚乙烯醇溶液的质量比为1:2.5?2.8，可以理解，当凝胶形成后，Zr4+便被固定在由聚乙烯醇和戊二醛交联构成的三维网络体内，当初始无机Zr4+离子浓度较低时，有足够的网络微区供其附着，随着Zr4+离子浓度的增加，便有多余的离子游离在凝胶体系中的自由水中，由于三维网络微区的离子浓度大于外界的离子浓度，即存在浓度差，随之发生扩散现象，致使凝胶块强度下降。从而造成凝胶的开裂，水分子便会随着裂缝析出，出现泌水。当氧氯化锆加入的量较大时，会破坏凝胶的稳定性，使凝胶开裂、析水，造成Zr4+的流失，而当氧氯化锆加入的量较小时，则会使凝胶的强度降低，导致凝胶开裂、析水。
[0032]又如，在温度为45°C的条件下进行搅拌，温度较低时，需要的胶凝时间较长，而温度较高时，则会影响凝胶的稳定性。
[0033]又如，搅拌速度为1200?1500rpm，搅拌速度较小，搅拌不均勾，导致凝胶不均勾，而搅拌速度过大，则使凝胶形成的速度较慢。
[0034]又如，加入戊二醛后，控制反应体系的pH为2.0?9.0，随着体系pH的增加，凝胶速度过快，当pH<2.0时，凝胶化速率和脱水速度过快，脱水量过大，当pH>9.0时，则会有