[发明专利]一种蓝色氧化锆陶瓷及其制备方法

说明书

本发明提供了一种蓝色氧化锆陶瓷及其制备方法。本发明将三氧化二钴、三氧化二铝、二氧化硅、分散剂和水混合，得到初级浆料；对所述初级浆料进行砂磨处理，得到一级浆料；将所述一级浆料干燥后焙烧，得到钴铝尖晶石结构的蓝色基料；将所述钴铝尖晶石结构的蓝色基料与氧化锆、氧化钇、分散剂和水混合，得到二级浆料；对所述二级浆料进行砂磨处理，得到三级浆料；将所述三级浆料和粘结剂混合后进行造粒、成型、排胶和焙烧，得到蓝色氧化锆陶瓷。本发明采用砂磨技术可以使得各步骤得到的物料的粒径细化至80nm以下，粉体物料活性增高，粒子间的传质距离缩短，钴铝尖晶石蓝色基料能够混合均匀，进而提高蓝色氧化锆陶瓷的色彩均匀性。

技术领域

本发明涉及陶瓷技术领域，尤其涉及一种蓝色氧化锆陶瓷及其制备方法。

背景技术

ZrO₂陶瓷具有低导热系数、低热膨胀系数、高化学稳定性以及机械性能优异、抗腐蚀性能良好等特点。ZrO₂陶瓷不仅在科研领域成为研究热点，而且被广泛应用于工业和生活中的各个领域，诸如氧化锆研磨体、陶瓷刀具、牙科材料、耐火材料、氧传感器、仪器仪表及高档装饰陶瓷部件等。

近年来，随着人们生活水平的提高，对彩色氧化锆高档装饰陶瓷品的要求也不断提高，比如色彩、光泽度、亮度等。因此，迫切需要研究开发彩色氧化锆陶瓷，以解决其色彩单一的问题。

目前，制备彩色氧化锆的方法主要有传统固相机械混合法和共沉淀法。然而，传统固相机械混合法由于着色剂不能混合均匀，容易造成陶瓷色彩分布不均匀。

发明内容

本发明的目的在于提供蓝色氧化锆陶瓷及其制备方法，制备得到的蓝色氧化锆陶瓷色彩分布均匀。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种蓝色氧化锆陶瓷的制备方法，包含如下步骤：

(1)将三氧化二钴、三氧化二铝、二氧化硅、分散剂和水混合，得到固含量为50～60％的初级浆料；

(2)对所述初级浆料进行砂磨处理，得到一级浆料；

(3)将所述一级浆料干燥后焙烧，得到钴铝尖晶石结构的蓝色基料；

(4)将所述钴铝尖晶石结构的蓝色基料与氧化锆、氧化钇、分散剂和水混合，得到固含量为60～70％的二级浆料；

(5)对所述二级浆料进行砂磨处理，得到三级浆料；

(6)将所述三级浆料和粘结剂混合后进行造粒、成型、排胶和焙烧，得到蓝色氧化锆陶瓷。

优选的，所述步骤(1)中三氧化二钴、三氧化二铝和二氧化硅的质量比为(360～460):(539～635):(1～5)；

所述步骤(1)中三氧化二钴、三氧化二铝和二氧化硅的总质量与分散剂的质量比为100:(0.25～0.45)。

优选的，所述步骤(2)和步骤(5)中砂磨处理的转速独立的为800～1100r/min；

所述砂磨处理的时间独立的为2～6小时。

优选的，所述步骤(3)中焙烧的温度为900～1300℃；

所述焙烧的时间为3～7小时。

优选的，所述步骤(4)中钴铝尖晶石结构的蓝色基料、氧化锆和氧化钇的质量比为(50～400):(567～897):(33～53)；

所述步骤(4)中三氧化二钴、三氧化二铝和二氧化硅的总质量与分散剂的质量比为100:(0.25～0.45)。

优选的，所述步骤(1)和步骤(4)中的分散剂独立的为聚甲基丙烯酸氨、聚丙烯酸铵、三聚磷酸钠、聚乙二醇和六偏磷酸钠中的一种或几种。