[发明专利]一种氧化锆陶瓷笔珠及其制备方法

说明书

本发明属于笔珠制备技术领域，尤其涉及一种氧化锆陶瓷笔珠及其制备方法。本发明在氧化钇和氧化锆原料中添加氧化镁，能够降低氧化锆陶瓷的烧结温度，细化陶瓷晶粒尺寸，从而提高氧化锆陶瓷的机械性能。本发明的氧化锆陶瓷笔珠的密度为6.06～6.08g/cm³，硬度为14.75～15.27Gpa，韧性为9.75～10.17MPa·m^1/2，耐磨性好且耐腐蚀，具有优良的机械性能和物理化学稳定性。

技术领域

本发明涉及笔珠制备技术领域，尤其涉及一种氧化锆陶瓷笔珠及其制备方法。

背景技术

笔珠对于球形度、耐磨性以及硬度等具有较高的要求，而现有的笔珠主要以金属质材料为主，金属质笔珠存在耐磨性不够的缺点，并不能够较好的满足笔珠对上述性能的要求，极大地影响了笔珠的应用效果。

氧化锆陶瓷材料因具有优良的力学性能、抗腐蚀性能、生物相容性、美观性、较高的热膨胀系数、低热导率及高化学稳定性而广泛应用于齿科材料、人体骨骼、陶瓷刀具、研磨介质和热障涂层材料等领域。但是现有技术制备的氧化锆陶瓷笔珠的耐磨性和硬度等仍有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氧化锆陶瓷笔珠及其制备方法，本发明制备的氧化锆陶瓷笔珠的硬度高，耐磨、耐腐蚀性能优异。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种氧化锆陶瓷笔珠，包括以下制备原料：

氧化锆、氧化钇、氧化镁、分散剂和水；

所述氧化锆、氧化钇和氧化镁的质量比为(942～952)：(48～58)：(1～5)；

所述分散剂与所述氧化锆、氧化钇和氧化镁的总质量比为(0.2～1.0)：100；

所述水与所述氧化锆、氧化钇和氧化镁的总质量比为30～50:100。

优选的，所述分散剂为聚丙烯酸铵、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、聚甲基丙烯酸氨和聚乙二醇中的一种或几种。

本发明提供了上述技术方案所述氧化锆陶瓷笔珠的制备方法，包括以下步骤：

将氧化锆、氧化钇、氧化镁、分散剂和水混合，得到混合浆料；

将所述混合浆料进行球磨处理，得到球磨浆料；

将所述球磨浆料进行砂磨处理，得到砂磨浆料；

将所述砂磨浆料进行干燥处理，得到氧化锆纳米陶瓷粉体；

将所述氧化锆纳米陶瓷粉体经成型得到陶瓷坯体，进行焙烧，得到氧化锆陶瓷笔珠。

优选的，所述混合浆料的固含量为55％～65％。

优选的，所述球磨处理为辊磨球磨，所述辊磨球磨的转速为60～80r/min，时间为12～15h。

优选的，所述球磨处理为搅拌球磨，所述搅拌球磨的转速为120～160r/min，时间为2～6h。

优选的，所述砂磨处理的转速为2000～2500r/min，时间为2～6h。

优选的，所述干燥处理的方式为喷雾干燥、电热烘干、蒸发干燥或脱水干燥。

优选的，所述成型为滚制成型。

优选的，所述焙烧的温度为1350℃～1520℃，时间为2～5h。