专利名称：纳米ZrO的制作方法
技术领域：
本发明涉及纳米ZrO2(3Y)陶瓷粉体的制备技术，具体涉及乳浊液法，在乳化剂(二甲苯)存在下，适量控制蒸馏反应条件，采取超声波处理形成乳浊液的工艺方法，制得10～15nm纳米ZrO2(3Y)陶瓷粉体的粒子；其特征包括采用微波烘干对工艺进行新的改进。
氧化锆陶瓷具有优良的耐高温性能和高温导电性，较高的硬度(莫氏7级)、高温强度和韧性，良好的热稳定性及化学稳定性，并且抗腐蚀，性能稳定。可用作高温发热体，如火箭前锥体、切削刀具、电子陶瓷(高压、高频陶瓷)、生物陶瓷等。本品还用于制造要求使用温度和化学纯度较高的窑具、坩埚，与刚玉窑具相比，氧化锆能提供良好的使用性能，因为它对器皿的惰性程度较高。用氧化锆制成的坩埚，可以熔炼钾、钠、铝、铁以及铂、钯、铑等金属。使用感应加热的氧化锆管主要用于玻璃纤维的制造。此外，氧化锆在搪瓷工业中用于提高搪瓷的耐酸性能；在玻璃工业中用于制造良好化学稳定性和热稳定性的玻璃，并且提高其抗碱性能；在冶金工业中用来制造各种含锆合金。
一般说来用各种化学方法如沉淀法、醇盐水解法制备纳米ZrO2(3Y)陶瓷粉体的过程中，人们最关注的是粉体中的团聚现象。过去的工作已经证明，粉体中的硬团聚的存在会直接影响到素坯的成型以及材料的烧结行为和显微结构，从而不利于实现陶瓷的低温烧结和晶粒细化。
硬团聚的形成有多种原因，其中一个主要的原因是凝胶粒子间水分子的存在。一般认为水的表面张力较高，凝胶在于干燥过程中，在毛细管作用的影响下容易在凝胶粒子间形成较强的结合力，而这种结合力在随后的煅烧过程中又可能得到进一步的加强而形成硬团聚体。为了避免粉体中硬团聚体的形成，较为常用的是用乙醇清洗凝胶，或对凝胶进行冷冻干燥处理等。
本发明一种比较新颖的粉体制备方法，即浊液法，利用这种方法可以制得平均晶粒尺寸为13～14nm的四方相纳米ZrO2(3Y)粉体。并通过非均相共沸蒸馏，有限地排除了凝胶中所含水分，所制备出的粉体中的团聚属软团聚。此外，这种方法有一个显著特点，就是纳米级尺寸的晶粒可以团聚成形状较为规则甚至是球形的二次颗粒。
本发明的目的在于提供一种设备简单、工艺流程短、投资少、成本低、最为常用的生产纳米ZrO2(3Y)粉体的制备的新工艺。
本发明的技术特点浊液法备纳米ZrO2(3Y)粉体最主要的一点是将凝胶放入蒸馏罐反应器内进行均相共沸蒸馏处理及微波烘干、煅烧。
本发明将通过以下制备新工艺作进一步说明乳浊液微波干燥法，将纯度＞99％的ZrO(NO3)4和Y(NO3)3结晶溶解于蒸馏水中，配成一定浓度的溶液，按Y2O3含量为2.5～3％(mol)的配比分别量取两种溶液并配制成混合溶液。将混合液逐渐加入2.5～3％(体积)乳化剂的二甲苯溶剂中，不断搅拌并经超声形成乳浊液。经过共沸蒸馏处理的凝胶进行过滤的同时加入乙醇清洗，滤干的凝胶于微波干燥烘干，最后在650～700℃条件下煅烧1.5h即得纳米ZrO2(3Y)粉体。
权利要求
1.一种纳米ZrO2(3Y)陶瓷粉体的制备技术，其特征是乳浊液法微波烘干方法。
2.根据权利要求书1所述的乳浊液法微波烘干方法，它将纯度＞99％的ZrO(NO3)4和Y(NO3)3结晶溶解于蒸馏水中，进行非均相共沸蒸馏处理，滤干的凝胶微波烘干最后在650～700℃条件下，煅烧1.5h即得到纳米ZrO2(3Y)陶瓷粉体。
全文摘要
本发明涉及纳米ZrO
文档编号C04B35/622GK1418846SQ0215796
公开日2003年5月21日 申请日期2002年12月23日 优先权日2002年12月23日
发明者崔春芳, 童忠良 申请人:童忠良, 崔春芳