[发明专利]白色氧化锆烧结体及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及陶瓷材料领域，尤其涉及一种白色氧化锆烧结体及其制备方法与应用。该白色氧化锆烧结体的制备方法包括如下步骤：(1)将氧化铝与水混合，加入分散剂，研磨后即得氧化铝粉料；(2)将可溶性锆盐和钇盐混合溶于水，调节pH值至8‑10，然后于140‑200℃下水热合成10‑72h，所得反应溶液依次经洗涤、干燥后即得氧化锆粉料；(3)将所述氧化锆粉料经800‑1100℃热处理后，加入所述氧化铝粉料，经研磨和造粒后，即得白色氧化锆烧结体用材料；(4)将所述白色氧化锆烧结体用材料加工成型、高温烧结，即得。该方法制备的白色氧化锆烧结体强度高、不易开裂，颜色均匀，在制备陶瓷结构件上具有重要的应用推广价值。

技术领域

本发明涉及陶瓷材料领域，尤其涉及一种白色氧化锆烧结体及其制备方法和应用。

背景技术

白色氧化锆陶瓷是一种新型的陶瓷结构件材料，具有优良的力学性能，质地轻硬度高韧性好，已成为陶瓷开发的重点。

一般制备白色氧化锆烧结体的方式是将氧化锆粉体与氧化铝直接研磨混合，但这类方法制备的氧化锆烧结体易出现气孔，且强度低、易开裂、颜色分布不均匀。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种白色氧化锆烧结体的制备方法，其包括如下步骤：

(1)制备氧化铝粉料：将氧化铝与水混合，加入分散剂，研磨后即得所述氧化铝粉料；

(2)制备氧化锆粉料：将可溶性锆盐和钇盐混合溶于水，调节pH值至8-10，然后于140-200℃下水热合成10-72h，所得反应溶液依次经洗涤、干燥后即得所述氧化锆粉料；

(3)制备白色氧化锆烧结体用材料：将所述氧化锆粉料经800-1100℃热处理后，加入所述氧化铝粉料，经研磨和造粒后，即得所述白色氧化锆烧结体用材料；

(4)将所述白色氧化锆烧结体用材料加工成型，然后在常压大气中进行高温烧结，即得。

本发明所述制备方法，使得氧化铝均匀分布在氧化锆粉料内，制备的白色氧化锆烧结体强度高、韧性大，不易开裂，成色好，颜色分布均匀。

具体的，步骤(1)中所述氧化铝与水的质量比为1-1.2：1。

具体的，所述分散剂为丙烯酸、聚丙烯酸、丙烯酰胺、聚氨酯中的至少一种；和/或，所述分散剂的添加量为所述氧化铝粉料总质量的0.1％-0.5％。

本发明所述步骤(1)具体为：将氧化铝与水等比例混合，加入分散剂，用锆珠进行湿式研磨，研磨1-5h后即得所述氧化铝粉料；其中，所述分散剂的添加量为所述氧化铝粉料总质量的0.15％-0.3％。

具体的，步骤(2)中所述锆盐和钇盐的摩尔比为94-98：2-6；优选为96：4。本发明所述锆盐和钇盐选用现有的常规盐类即可。

具体的，步骤(3)中所述热处理的时间为1-5h；

和/或，步骤(3)中所述氧化锆粉料和氧化铝粉料的质量比为：70-90：10-30，优选为75-85：15-25，更优选为80：20。

具体的，步骤(3)所述造粒过程中添加了粘合剂，且所述粘合剂的添加量为所述白色氧化锆烧结体用材料总质量的2％-8％；

优选的，所述粘合剂为聚乙烯醇、聚乙二醇、丙烯酸树脂、羧甲基纤维素中的至少一种。

具体的，步骤(4)所述高温烧结的温度为1400-1550℃，时间为1-4h。

具体的，本发明中，所述氧化铝粉料的平均粒径为0.08-0.5μm；所述氧化锆粉料的BET比表面积为5-16m²/g，平均粒径为0.2-0.6μm；所述白色氧化锆烧结体用材料的平均造粒粒径为10-60μm。