[发明专利]含氧化锆粒料的粉末

说明书

技术领域

本发明涉及一种包含基于氧化锆的粒料的粉末，涉及一种用于制造此类粒料的方法并且涉及一种由此类粒料获得的烧结部件。

背景技术

在基于氧化锆的烧结部件中，机械强度随着部件中缺陷的量而减少且随着其密度而增加。

JP8217448描述了使用基于氧化锆的粒料以便增加在烧结之后的密度以及三点抗弯强度。通过喷洒一种粉浆（slip）而获得这些粒料，其每升的重量被调整在0.08g/cm³与1.2g/cm³之间。通过有力的搅拌并且通过使用发泡剂或抑泡剂来调整这个每升重量。这些实例还披露了向该粉浆中加入按干物质的百分比为3%的丙烯酸树脂。这些粒料展现出的直径是在0.01mm与0.2mm之间，且中值直径是约60微米。它们使之有可能在制造预成型件的过程中进行磨具的良好填充，并且展现出了在成形压力的作用下变形的能力，这使之有可能限制在压制之后在该预成型件中存在的缺陷数目。

然而，在JP8217448中说明的粒料并不适合于制造具有大尺寸的部件，特别是不适合于制造展现出大于100cm³的体积的部件。这是因为由JP8217448中说明的这些粒料获得的、具有大尺寸的部件在烧结之后可能在它们的内芯中展现出裂纹还有表面的缺陷，主要是剥落缺陷。

对于以下一种粉末存在一种持续的需要，该粉末使之有可能制造一种基于氧化锆的、展现出的体积大于100cm³、尤其是其所有的尺寸均大于2cm、具有的良好的机械性能以及高的密度的烧结部件。

本发明的一个目的是满足这个需要。

发明内容

本发明提供了一种包含粒料的粉末，该粉末具体地旨在用于陶瓷烧结部件的制造，所述粉末呈现了基于干物质按重量计的以下化学组成：

-ZrO₂：到100%的余量；

-氧化锆稳定剂，该氧化锆稳定剂是选自下组，该组由以下各项形成：Y₂O₃、Sc₂O₃、MgO、CaO、CeO₂、以及它们的混合物，该稳定剂的按重量计的含量基于氧化锆和稳定剂的含量总和是处于2.0%与20%之间，并且MgO+CaO的按重量计的含量基于氧化锆和稳定剂的含量总和是小于5.0%；

-至少1.0%的第一粘合剂，该粘合剂展现出的玻璃化转变温度（Tg）是小于或等于25℃；

-从0%到4.0%的另外的粘合剂，该另外的粘合剂展现出的玻璃化转变温度是大于25℃；

-从0%到5.0%的氧化铝；

-从0%到4.0%的临时添加剂，该临时添加剂不同于第一粘合剂并且不同于另外的粘合剂，所述第一粘合剂、所述另外的粘合剂、以及所述临时添加的总含量是小于9.0%；

-少于2.0%的杂质；

该粉末的中值直径D₅₀是在80与130μm之间，百分位数D_99.5是小于500μm，并且该粒料的相对密度是在30%与60%之间。

优选地，多于80%、多于90%、并且的确甚至实质上100%的这些粒料展现出了符合该粉末的组成的组成。

如将在说明书的延续部分中更详细地看到的，诸位发明人已经发现根据本发明的粒料的尺寸的特殊分布使之有可能获得一种优异的机械性能，前提是该第一粘合剂、该另外的粘合剂、以及该临时添加剂的总含量被限制到小于9.0%。这是因为，诸位发明人已经发现，与着眼于与中值直径成比例地增大粘合剂的含量的平常惯例不同，有利的是在提出了权利要求的中值直径范围内保持第一粘合剂的含量相对较低。具体地说，他们已经发现，这种对第一粘合剂含量的限制就限制了永久内部缺陷（即，在通过压制所述粒料获得的预成型件的烧结过程中并没有去除的缺陷）的出现。

诸位发明人还已经发现，与着眼于添加展现出高玻璃化转变温度的粘合剂以便改进生坯状态下的机械强度的平常惯例不同，有利的是选择展现出小于25℃的玻璃化转变温度的粘合剂。这是因为，它们已经发现这种类型的粘合剂有助于这些粒料在压制过程中的变形，然而没有不可接受地减少它们在生坯状态下的机械强度。

使用展现出低玻璃化转变温度的粘合剂是与一种技术上的预见结果不同的，根据这个预见结果，认为生坯状态的机械强随着该粘合剂的玻璃化转变温度而降低。

根据本发明的粉末还可以包括一种或多种以下任选的且优选的特征：

-这些粒料的相对密度是在40%与50%之间。