[发明专利]黑色氧化锆陶瓷材料及黑色氧化锆陶瓷的制备方法与制品

说明书

本发明涉及一种黑色氧化锆陶瓷材料及黑色氧化锆陶瓷制备方法与制品，黑色氧化锆陶瓷材料包括以下重量百分含量的组分：氧化锆80％～95％；氧化钇2.5％～5％；黑色色料余量；黑色色料包括以下重量百分含量的组分：氧化铁0～40％、氧化铬0～30％、氧化钴10％～30％、氧化锰0～10％、氧化镍0～10％、氧化铝5％～30％、氧化锌0～6％、氧化硅0～5％，氧化铁、氧化铬、氧化钴、氧化锰、氧化镍、氧化铝、氧化锌、氧化硅的重量百分含量为占黑色色料总重量的百分比。黑色氧化锆陶瓷的制备方法根据材料特性，采用流延成型、温等静压工艺处理，采取适宜的排胶及烧结工艺，最终使黑色氧化锆陶瓷在较高温度烧结后颜色不仅发色纯正、黑度高，并且还具有强度高、韧性好等特点。

技术领域

本发明涉及陶瓷产品制备工艺技术领域，特别是涉及黑色氧化锆陶瓷材料及黑色氧化锆陶瓷的制备方法与制品。

背景技术

黑色是装饰材料中一种常用颜色，近年来随着黑色氧化锆陶瓷的发展，黑色氧化锆陶瓷已越来越多见于电子产品、装饰、生活用品、医学、压电陶瓷、传感器陶瓷等领域的应用，如手机外壳、手表外壳、刀具等产品。

传统制备黑色氧化锆陶瓷主要有两种工艺路线，一是真空发黑法制备，该法一般要求发黑温度在1500℃左右，温度较高且烧后产品通常伴有不同比例的发红、发白现象，制备出的氧化锆黑度较差；二是添加黑色色料于氧化锆基体中进行制备，由于目前市售黑色色料多为建陶行业使用，烧结温度普遍在1300℃以下，而氧化锆材料烧结温度一般在1400℃以上，导致现有黑色色料氧化锆陶瓷存在易开裂、黑度差、强度偏低、韧性差、抗应力冲击性能差等问题。

发明内容

基于此，本发明提供一种黑色氧化锆陶瓷，该黑色氧化锆陶瓷具有黑度高且发色纯正、强度高、韧性好等性能特点。

一种黑色氧化锆陶瓷材料，包括以下重量百分含量的组分：

氧化锆 80％～95％；

氧化钇 2.5％～5％；

黑色色料 余量；

黑色色料包括以下重量百分含量的组分：氧化铁0～40％、氧化铬0～30％、氧化钴10％～30％、氧化锰0～10％、氧化镍0～10％、氧化铝5％～30％、氧化锌0～6％、氧化硅0～5％，氧化铁、氧化铬、氧化钴、氧化锰、氧化镍、氧化铝、氧化锌、氧化硅的重量百分含量分别为占所述黑色色料总重量的百分比。

上述黑色氧化锆陶瓷材料，通过控制黑色色料中各氧化物的含量，使黑色氧化锆陶瓷的黑度高且发色纯正：色度值的L值＜3.0，-0.4＜a值＜0.4，-0.4＜b值＜0.4，氧化钇用于稳定氧化锆，使黑色氧化锆陶瓷具备强度高和韧性好的性能。

在其中一个实施例中，黑色色料经过研磨混合、煅烧、粉碎后制得，煅烧的温度为1350℃～1450℃，保温时间60～300min。

在其中一个实施例中，黑色色料为尖晶石结构。

本发明还提供了一种黑色氧化锆陶瓷的制备方法，该制备方法根据材料特性，采用流延成型、温等静压工艺处理，采取适宜的排胶及烧结工艺，最终使黑色氧化锆陶瓷在较高温度(1300℃以上)烧结后颜色不仅发色纯正、黑度高，并且还具有强度高、韧性好等特点。

一种黑色氧化锆陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

S110：提供原料，原料包括以下重量百分含量的组分：氧化锆80％～95％；氧化钇2.5％～5％；黑色色料余量；黑色色料包括以下重量百分含量的组分：氧化铁0～40％、氧化铬0～30％、氧化钴10％～30％、氧化锰0～10％、氧化镍0～10％、氧化铝5％～30％、氧化锌0～6％、氧化硅0～5％，氧化铁、氧化铬、氧化钴、氧化锰、氧化镍、氧化铝、氧化锌、氧化硅的重量百分含量分别为占所述黑色色料总重量的百分比；