[发明专利]一种高性能钇锆陶瓷轴承球及其制备方法

权利要求书

1.一种高性能钇锆陶瓷轴承球，其特征在于：按质量分数计，其成分由85-96.5％的氧化锆和3.5-15％氧化钇组成。

2.根据权利要求1所述的高性能钇锆陶瓷轴承球，其特征在于，所述钇锆陶瓷轴承球的相对致密度≥99.2％，三点抗弯强度≥1200MPa，断裂韧性≥12MPam^0.5，维氏硬度≥1300。

3.一种如权利要求1所述高性能钇锆陶瓷轴承球的制备方法，其特征在于：

步骤1：将氧化锆粉和氧化钇粉溶入去离子水或蒸馏水中，加入稳定剂、粘结剂、润滑剂、保湿剂，并采用高速搅拌工艺混合4-6h，即制得浆粒；

步骤2：步骤1所得的浆料经过喷雾造粒工艺获得实心球形、粒度搭配好、流动性好的造粒粉料；

步骤3：步骤2所得的造粒粉料采用双向压制制得球坯；

步骤4：步骤3所得的球坯进行真空封装后进行冷等静压压制处理，获得素坯；

步骤5：步骤4所得的素坯在烘箱中烘干后进行烧结，再经过保温和冷却降温处理后，即得钇锆陶瓷球。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述氧化锆粉和所述氧化钇粉的重量百分比为：85-96.5％∶3.5-15％。

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述氧化锆粉和氧化钇粉为亚微米粉，粉末粒径D₅₀＜0.5um。

6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，由所述氧化锆粉和氧化钇粉组成的混合粉体与所述去离子水或蒸馏水的重量百分比为：80-85％∶15-20％。

7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤1中稳定剂为柠檬酸铵，含量为粉体总质量的0.5-1.5％，粘结剂为聚乙二醇或聚乙烯醇，含量为粉体总质量的0.5-1％，润滑剂为油酸，含量为粉体总质量的0.5-1％，保湿剂为丙三醇，含量为粉体总质量的0.5-1％。

8.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：

步骤2中喷雾造粒的温度在180-200℃。

9.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：

步骤2中造粒粉料的颗粒呈实心球形状，颗粒大小在20-150um之间。

10.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤3中采用双向压制的压制压力在5-20MPa。

11.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤4中进行冷等静压压制的压制压力为100-200MPa，保压时间30-120s。

12.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤5中素坯球的烘干温度为80-120℃，烘干时间为8-12h；烧结温度在1500-1650℃，保温时间为0.5-2h，降温速率＜100℃/h。

13.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤5中得到的所述钇锆陶瓷球的相对致密度≥99.2％，三点抗弯强度≥1200MPa，断裂韧性≥12MPam^0.5，维氏硬度≥1300。