[发明专利]用于氧化锆陶瓷高温烧结的纳米级黑色色料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用于氧化锆陶瓷高温烧结的纳米级黑色色料及其制备方法，其通过将纳米级的Co、Zn、Cu、Ti、Fe的氧化物进行混合后进行分散研磨，然后进行雾化干燥得到黑色色料中间体一；将黑色色料中间体一经过低温煅烧和酸洗过滤后得到黑色色料中间体二；将黑色色料中间体二进行分散研磨，然后进行雾化干燥得到黑色色料中间体三；将然后进行雾化干燥得到黑色色料中间体三进行中温煅烧后进行筛分处理得到最终的纳米级黑色色料。通过上述步骤制备出的纳米级黑色色料，能够满足氧化锆陶瓷烧结温度高的要求，采用该黑色色料烧结出的氧化锆陶瓷具有断裂韧性好、弯曲强度高、色泽亮丽等优点。

技术领域

本发明属于工业陶瓷生产技术领域，具体涉及一种用于氧化锆陶瓷高温烧结的纳米级黑色色料及其制备方法。

背景技术

氧化锆陶瓷材料本身是一种洁白如玉且不含任何重金属的环保材料，但是，单一的色泽满足不了人们对3C消费类电子产品(如手机外壳、手表外壳)等零部件的需求。目前，氧化锆陶瓷烧结温度高，纳米级的氧化锆陶瓷材料烧结温度至少也需在1300℃以上，而已知的黑色色料烧结温度不超过1250℃，且现有的陶瓷烧结体会发生色移、材料强度偏低、开裂等现象。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种用于氧化锆陶瓷高温烧结的纳米级黑色色料及其制备方法，采用该制备方法制备出的纳米级黑色色料烧结出的氧化锆陶瓷具有断裂韧性好、弯曲强度高、色泽亮丽等优点。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种用于氧化锆陶瓷高温烧结的纳米级黑色色料的制备方法，具体包括以下步骤：

a、将纳米级的Co、Zn、Cu、Ti、Fe的氧化物按比例配比好后放入混料机中进行均匀混合：

b、将混合好的氧化物混合体与去离子水按100：(25-45)的比例进行配置，同时将配置好的氧化物混合体倒入高速研磨机内，设定高速研磨机的转速在500-1000转/分钟，研磨1-3小时，然后放出浆料；

c、将浆料打入喷雾干燥设备中，设置喷雾干燥设备的进、出口温度分别为180-260℃和90-160℃，设置雾化盘转速8000-12000转/分钟，喷雾干燥后得到黑色色料中间体一；

d、将制备出的黑色色料中间体一放在中温煅烧炉内，进行低温煅烧，然后将煅烧后的物料浸泡在装有20％浓度的酸洗槽内浸泡并搅拌，再采用蒸馏装置过滤去除掉在低温煅烧过程中产生的金属单质体，从而制备出黑色色料中间体二；

e、将黑色色料中间体二、去离子水、Al2O3按照(50-80)：(20-50)：(1-2)的比例进行配置，配置好后加入到高速研磨机内，设定高速研磨机的转速500-1000转/分钟，研磨1-3小时，然后放出浆料；

f、将放出的浆料放入喷雾干燥设备进行喷雾干燥，设置喷雾干燥设备的进、出口温度分别为180-260℃和90-160℃，雾化盘转速8000-12000转/分钟，喷雾干燥得到黑色色料中间体三；

g、将黑色色料中间体三在中温煅烧炉内进行煅烧，煅烧完毕，通过筛分设备进行筛分，从而制备出纳米级黑色色料。

作为本发明实施例的优选，在步骤a中，所述纳米级的Co、Zn、Cu、Ti、Fe的氧化物为CoO、ZnO、CuO、TiO₂、Fe₂O₃，其配比按重量百分比记为：(25-35)：(5-10)：(3-5)：(3-5)：(45-55)。

作为本发明实施例的优选，在步骤a中，所述纳米级的Co、Zn、Cu、Ti、Fe的氧化物的粒径为50-150纳米，比表面积在15-100g/m²。