[发明专利]一种注塑成型氧化锆及其制备方法

权利要求书

1.一种用于注塑成型的纳米氧化锆复合粉末，其特征在于，纳米氧化锆粉末的组成主要是以氧化钇作为稳定剂稳定四方相氧化锆材料，包括氧化铝、氧化镁、氧化钙之中的一种或多种第三组分组成掺杂体系，其中氧化钇2～8mol%，氧化铝、氧化镁、氧化钙掺杂体系总量小于6wt%。

2.一种用于注塑成型纳米氧化锆复合粉末的制备方法，包括如下步骤：

（1）以ZrOCl₂·8H₂O、Y₂O₃为原料配成混合水溶液，同时加入第三组分和分散剂；

（2）在步骤（1）中的混合水溶液中加入沉淀剂草酸铵；

（3）之后振动磨搅拌得到超细、分散均匀的沉淀物；

（4）将步骤（3）制备的沉淀物蒸馏水洗涤；

（5）将步骤（4）制备草酸沉淀物加入适量的蒸馏水及分散剂搅拌均匀；

（6）之后置于高温高压的反应釜中水热分解得到纳米氧化钇稳定氧化锆粉体；

（7）取出步骤（6）所得的纳米氧化钇稳定氧化锆粉体，清洗；

（8）对步骤（7）制备的纳米氧化锆复合粉进行表面改性；

（9）将表面改性好纳米氧化锆复合粉的烘干。

3.根据权利要求2所述一种用于注塑成型纳米氧化锆复合粉末的制备方法，其特征是；在步骤（1）中所述的混合溶液中的Zr⁴⁺离子浓度是0.8~3mol/L。

4.根据权利要求2所述一种用于注塑成型纳米氧化锆复合粉末的制备方法，其特征是；在步骤（1）中所述的分散剂是聚丙烯酸 PAA，聚丙烯酸钠 PAAS，聚马来酸、聚马来酸酐HPMA、马来酸-丙烯酸共聚物 MA-AA、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸多元共聚物AA/AMPS、改性聚羧酸盐、聚丙烯酸盐、聚乙烯醇的一种或多种组合。

5.权利要求2所述一种用于注塑成型纳米氧化锆复合粉末的制备方法，其特征是；在步骤（2）中，所加入得沉淀剂是草酸铵，所加比例是nZr⁴⁺︰n草酸铵≈1︰(1.2~1.3)。

6.权利要求2所述一种用于注塑成型纳米氧化锆复合粉末的制备方法其特征是；在步骤（4）中将振动球磨制备的沉淀物蒸馏水洗涤多次。

7.权利要求2所述一种用于注塑成型纳米氧化锆复合粉末的制备方法，其特征是；在步骤（5）洗涤好的沉淀物加入适量的蒸馏水及分散剂，分散剂用量0.2~3%，搅拌均匀。

8.一种注塑成型的方法，其特征在于：将氧化锆粉料和有机载体按100:(10-15) 的重量比混合；通过密炼后获得注塑料，再采用注射成型工艺制作坯体，通过泡油和加热脱脂的二次脱脂处理，最后通过烧结工艺制成高性能的氧化锆陶瓷插芯。

9.权利要求8所述的方法，其中所述的有机载体为EVA 和聚苯乙烯、聚丙烯、植物油、油酸、石蜡的混合物，所述的有机载体配比为按照有机载体总重量百分比如下：

石蜡：20~90%；

油酸： 0~30%；

聚苯乙烯： 5~30%；

聚丙烯：2~40%；

硬脂酸： 0~10%；

蜂蜡：0~10%。

10.权利要求8或9所述的方法，其包括以下步骤：

（1）密炼

先将密炼机温度升温至100~140℃，再将10~15重量份的有机载体分次加入密炼室内密炼，同时将100 重量份的氧化锆粉分次加入密炼室内密炼，20-30 分钟后关闭密炼室，密炼100~150分钟后取料冷却，制得粒度不大于3mm 的注射料；

（2）注射成型

将混炼好的氧化锆注射料，经低压低速注射成型制成氧化锆陶瓷毛坯，注射成型温度为130~150℃，成型压力为0.2~0.8Mpa，成型注射速度为20~40mm/s；

成型时间为10-30s；

（3）泡油脱蜡

将毛坯置于有孔盒内，浸入盛有一种特种煤油的容器中，再将整个容器置入水槽内进行泡油；第一阶段为冷泡油，室温下，时间4~8小时；第二阶段为热泡油，升至50 度，保温24 小时；

（4）热脱脂

将泡油干燥后的坯体移入推板排胶炉内升温至150 ℃，保温1 小时，再升温至200 ℃，保温2 小时，再升温至300 ℃度，再升温至500 ℃保温2-3 小时，再升至1000 ℃，保温3 小时，冷却至室温；

（5）烧结

将脱脂坯体升温至600℃，再升温至800 ℃，再升温至1480℃，炉内冷却，得到产品。