[发明专利]一种红色氧化锆陶瓷的制备方法

说明书

本发明公开了一种红色氧化锆陶瓷的制备方法，包括以下步骤：将氧氯化锆、可溶性钇盐、三价可溶性铁盐溶于去离子水中，搅拌混合均匀后加入分散剂继续搅拌得到混合溶液；利用氨水共沉淀得到氧化锆前驱体，然后经1180℃预烧后得到粉红氧化锆粉体；将粉体进行造粒，干压或等静压成型后制得红色氧化锆素坯；将素坯高温烧结后制得红色氧化锆陶瓷。本发明的制备方法工艺简单，操作安全，能够使铁红色料与氧化锆基体混合均匀且形成固溶体，减少高温时铁离子变价，所制备的红色氧化锆陶瓷烧结致密，机械性能良好，红色均匀且稳定。

技术领域

本发明属于陶瓷制备方法技术领域，涉及一种红色氧化锆陶瓷的制备方法。

背景技术

氧化锆陶瓷作为一种传统的结构陶瓷，由于具有优异的机械性能，如高硬度、耐磨，抛光后可呈现金属光泽并对人体无过敏作用等特点，近年来逐渐成为人造宝石、表壳、表链、手机壳等高档装饰材料的新宠。传统方法烧结的氧化锆陶瓷是象牙白色，单一的颜色难以满足人们对氧化锆陶瓷装饰材料日益增长的需求，因此，彩色氧化锆陶瓷的研究开发具有广阔的市场前景。

据报道，医用氧化锆牙齿已有部分采用氧化铁着色，但其颜色普遍偏浅，很难达到手机壳、表链等鲜艳红色的要求，且铁离子高温时易变价，着色的氧化锆陶瓷颜色均匀性差。

发明内容

本发明的目的是提供一种红色氧化锆陶瓷的制备方法，解决了现有技术中存在的着色剂与氧化锆基体难以混合均匀，产品呈色不均匀的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种红色氧化锆陶瓷的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，将氧氯化锆、可溶性钇盐、三价可溶性铁盐按照Zr⁴⁺:Y³⁺:Fe³⁺摩尔比为100:3～6:7.5～25称量并依次溶于500mL去离子水中，搅拌、混合均匀后，加入分散剂，继续搅拌3～5h，得到混合溶液；

步骤2，向步骤1制备的混合溶液中逐滴加入浓度为25％的氨水溶液，边滴加边搅拌形成红色沉淀物，直至混合溶液的pH＝10.0时，停止滴加氨水溶液并继续搅拌10h，然后陈化24h，再将红色沉淀物进行过滤、洗涤并干燥，得到红色氧化锆前驱体粉末；

步骤3，将步骤2制得的红色氧化锆前驱体粉末放入马弗炉中，在空气条件下于1180℃预煅烧3～8h，得到红色氧化锆粉体；

步骤4，将步骤3制得的红色氧化锆粉体进行研磨、造粒以及干压或等静压成型制得红色氧化锆陶瓷素坯，然后再经高温烧结得到红色氧化锆陶瓷。

本发明的特征还在于，

可溶性钇盐为氯化钇、硝酸钇、乙酸钇中的一种或多种。

三价可溶性铝盐为氯化铁、硫酸铁、硝酸铁中的一种或多种。

分散剂为乙二醇或二甲基甲酰胺中的一种或两种。

分散剂的添加量为步骤1所制得混合溶液质量的1％。

步骤2中对红色沉淀物进行洗涤所用溶剂为水和乙醇，分别洗涤三次；对红色沉淀物进行干燥的温度为80℃。

步骤4中高温烧结的烧结温度为1450～1550℃，保温时间为2～8h。

本发明的有益效果是，本发明一种红色氧化锆陶瓷的制备方法，铁离子能够在氧化锆基体中充分分散，提高了氧化锆陶瓷的呈色均匀性；预烧过程中铁离子与氧化锆形成固溶体，阻止了高温时铁离子的变价，进一步提高了氧化锆陶瓷的呈色均匀性，并对氧化锆粉体进行了晶化，减少了氧化锆陶瓷的烧成收缩，提高了其致密性，且本发明红色氧化锆陶瓷的制备方法工艺简单，操作安全，制备的红色氧化锆陶瓷烧结致密，机械性能良好，红色稳定且鲜艳。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。