[发明专利]灰色氧化锆陶瓷原料组合物、灰色氧化锆陶瓷及其制备方法

说明书

本发明涉及一种灰色氧化锆陶瓷原料组合物、灰色氧化锆陶瓷及其制备方法。一种灰色氧化锆陶瓷原料组合物，包括氧化锆陶瓷主体材料及添加剂；所述添加剂包括氧化铝及氧化镓中的至少一种、氧化镍及氧化锰；所述灰色氧化锆陶瓷原料组合物中，所述氧化铝及氧化镓中的至少一种的质量百分含量为0.01％～20％，所述氧化镍的质量百分含量为0.01％～4％，所述氧化锰的质量百分含量为0.01％～3％。上述灰色氧化锆陶瓷原料组合物加工时不容易崩缺。

技术领域

本发明涉及一种灰色氧化锆陶瓷原料组合物、灰色氧化锆陶瓷及其制备方法。

背景技术

二氧化锆由于具有优良的力学、热学及电学性能，在结构材料、光学材料、氧敏元件和燃料电池方面有着广泛的应用。近年来，灰色氧化锆陶瓷以其优异的机械性能及耐磨性能成为新宠材料，在装饰、电子产品等领域得到了广泛的应用。然而，现有的灰色氧化锆陶瓷难以加工，在加工过程中容易崩缺，使得成品率交底，从而限制了灰色氧化锆陶瓷的应用，且目前几乎没有灰色氧化锆陶瓷。

发明内容

基于此，有必要提供一种加工时不容易崩缺的灰色氧化锆陶瓷原料组合物、灰色氧化锆陶瓷及其制备方法。

一种灰色氧化锆陶瓷原料组合物，包括氧化锆陶瓷主体材料及添加剂；所述添加剂包括氧化铝及氧化镓中的至少一种、氧化镍及氧化锰；所述灰色氧化锆陶瓷原料组合物中，所述氧化铝及氧化镓中的至少一种的质量百分含量为0.01％～20％，所述氧化镍的质量百分含量为0.01％～4％，所述氧化锰的质量百分含量为0.01％～3％。

上述灰色氧化锆陶瓷原料组合物，在氧化锆陶瓷主体材料中加入特殊配方的添加剂来改善加工性能，添加剂包括氧化铝及氧化镓中的至少一种、氧化铁及氧化钴，几种组分配比合理，能够使氧化锆的晶粒彼此坚固地结合，因此能够提高断裂韧性，使得强度和韧性达到很好的平衡，能够显著改善加工性能，经实验测定，灰色氧化锆陶瓷原料组合物制成的灰色氧化锆陶瓷的韧性和硬度匹配度较好，容易加工，不易出现崩缺；此外，氧化镍、氧化锰作为灰色色料的主要原料，能够在高温下协同发挥作用，形成具有尖晶石结构的灰色陶瓷，具有优异的高温稳定性，即使在1500℃的温度下也不会出现分解和色移，并且色度均匀；通过对上述氧化锆陶瓷主体材料及添加剂的比例进行调整能形成不同色调的灰色氧化锆陶瓷。

在其中一个实施例中，所述添加剂还包括氧化镁、氧化钙、氧化锌、氧化钡及氧化锶中的至少一种；所述灰色氧化锆陶瓷原料组合物中，所述氧化镁、氧化钙、氧化锌、氧化钡及氧化锶中的至少一种的质量百分含量为0.01～15％。

在其中一个实施例中，所述添加剂还包括氧化钇，所述灰色氧化锆陶瓷原料组合物中所述氧化钇的质量百分含量为2.5％～7.85％。

在其中一个实施例中，所述氧化镁、氧化钙、氧化锌、氧化钡及氧化锶中的至少一种的质量百分含量为0.1％～5％，所述氧化铝及氧化镓中的至少一种的质量百分含量为0.3％～6％，所述氧化镍的质量百分含量为0.1％～3％，所述氧化锰的质量百分含量为0.01％～1.6％，所述氧化钇的质量百分含量为3％～6.3％。

在其中一个实施例中，所述灰色氧化锆陶瓷原料组合物包括0.01％～10％的氧化铝。

在其中一个实施例中，所述氧化锆陶瓷主体材料为含有氧化铪的氧化锆。

在其中一个实施例中，所述灰色氧化锆陶瓷原料组合物为D50为0.05μm～1.50μm，比表面积为6m²/g～25m²/g的粉体。

上述的灰色氧化锆陶瓷原料组合物制备得到的灰色氧化锆陶瓷。

在其中一个实施例中，所述灰色氧化锆陶瓷换算成抛光后的0.5mm的等价厚度、550nm波长下的透光度＜20％，SCI色度值为L≥43、-10≤a≤2、-10≤b≤6。

一种灰色氧化锆陶瓷的制备方法，包括以下步骤：