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一种高韧性灰色氧化锆陶瓷及其制备方法 

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申请/专利权人:广东科技学院

摘要:本发明涉及陶瓷材料技术领域,特别是涉及一种高韧性灰色氧化锆陶瓷及其制备方法,包括氧化锆陶瓷主体材料及添加剂;所述氧化锆陶瓷主体材料为氧化钇稳定氧化锆陶瓷粉末;所述添加剂包括着色剂、分散剂、润滑剂、增塑剂和复合助剂;制备方法包括球磨制得第一浆料、添加着色剂形成色浆、加入复合助剂、增塑剂和润滑剂等形成第二浆料后,对第二浆料进行压力喷雾干燥、干压成型、排胶处理以及烧结处理,得到高韧性灰色氧化锆陶瓷;本发明制备的高韧性灰色氧化锆陶瓷性能优异,能够在进行氧化锆陶瓷烧结之后,稳定呈现灰色,并且在保持高的密度的条件下,能够维持高的韧性,符合、适用更多灰色氧化锆陶瓷高端应用。

主权项:1.一种高韧性灰色氧化锆陶瓷,包括氧化锆陶瓷主体材料及添加剂;其特征在于,所述氧化锆陶瓷主体材料为氧化钇稳定氧化锆陶瓷粉末;所述添加剂包括着色剂、分散剂、润滑剂、增塑剂和复合助剂;所述着色剂为六水合氯化钴或氯化钴,所述着色剂的用量为所述氧化锆陶瓷主体材料用量的1.5-2.5%;所述分散剂的用量为所述氧化锆陶瓷主体材料用量的1-3%;所述润滑剂的用量为所述氧化锆陶瓷主体材料用量的0.5-1.5%;所述增塑剂的用量为所述氧化锆陶瓷主体材料用量的1.0-5.5%;所述复合助剂的用量为所述氧化锆陶瓷主体材料用量的0.25-1.25%;其中,所述复合助剂需要进行预先处理,预先处理步骤包括将复合助剂分散于2-8molL的硝酸溶液中,并控制温度在40-60℃之间,浸泡8-16h后,用清水冲洗并干燥;所述复合助剂为碳化硅纤维,所述碳化硅纤维的长径比范围为15:1-20:1;其中,高韧性灰色氧化锆陶瓷的制备方法,包括以下制备步骤:S1:将氧化锆陶瓷主体材料、分散剂和纯水混合形成混合浆料,并对混合浆料进行球磨,直至形成D50为0.05μm~0.25μm的第一浆料,其中所述氧化锆陶瓷主体材料的质量占所述混合浆料质量的35-50%;S2:向第一浆料中加入着色剂,继续球磨直至浆料内部的粒度趋于一致后停止球磨,调节浆料pH值为9-12,搅拌均匀,得到色浆;S3:在色浆中加入复合助剂,并利用超声波进行充分分散,后静置24小时以上,加入增塑剂和润滑剂,搅拌直至混合均匀,制成第二浆料;S4:对第二浆料进行压力喷雾干燥、干压成型、排胶处理以及烧结处理,得到高韧性灰色氧化锆陶瓷;其中,烧结处理温度为1250-1550℃,烧结处理时间为1-4h,烧结处理时气氛为还原气氛。

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