[发明专利]一种氧化锆陶瓷及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种氧化锆陶瓷及其制备方法和应用，该氧化锆陶瓷包含氧化锆基体、稳定剂和增韧剂，所述稳定剂为氧化钇、氧化铒、氧化钕和氧化钐中的一种或多种，所述增韧剂为氧化铌和/或氧化钽；以氧化锆陶瓷的总摩尔量为基准，所述稳定剂的含量为2‑4mol%，所述增韧剂的含量为0.45‑1.4mol%，所述稳定剂与所述增韧剂的摩尔百分含量差值为1.5‑2.6mol%。通过控制稳定剂与增韧剂的含量，两者相互配合，使氧化锆陶瓷韧性好、抗冲击性能好，且具有良好的耐热老化性能。

技术领域

本发明涉及氧化锆陶瓷领域，具体地，涉及一种氧化锆陶瓷及其制备方法和应用。

背景技术

氧化锆陶瓷由于具有常规陶瓷耐腐蚀性好硬度高强度高的特点，因此有着广泛应用。其韧性（达到5-6MPa m^1/2）虽然比常规其他陶瓷要高一些，但在做成大面积外观件时，有着抗冲击性弱的缺点；另外，为了保证平面度，在加工后要进行热抚平工序，会导致样品的抗冲击性能在热抚平后明显下降，不具备可量产性。因此，研发出具备高抗冲击性的氧化锆陶瓷对于让氧化锆成为5G时代的背板材料候选，是非常重要的。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的问题，提供一种氧化锆陶瓷及其制备方法和应用，该氧化锆陶瓷韧性好、抗冲击性能好，且具有良好的耐热老化性能。

本发明的第一方面是提供一种氧化锆陶瓷，该氧化锆陶瓷包含氧化锆基体、稳定剂和增韧剂，所述稳定剂为氧化钇、氧化铒、氧化钕和氧化钐中的一种或多种，所述增韧剂为氧化铌和/或氧化钽；以氧化锆陶瓷的总摩尔量为基准，所述稳定剂的含量为2-4mol%，所述增韧剂的含量为0.45-1.4mol%，所述稳定剂与所述增韧剂的摩尔百分含量差值为1.5-2.6mol%。

优选地，所述稳定剂的含量为2.5-3.5mol%，所述增韧剂的含量为0.65-1.15mol%。

优选地，所述稳定剂与所述增韧剂的摩尔百分含量差值为1.9-2.4mol%。

本发明的第二方面是提供一种氧化锆陶瓷的制备方法，该制备方法包括：

（1）将含有氧化锆、稳定剂和增韧剂的复合粉体加水、分散剂和粘结剂进行湿磨，得到浆料，其中，所述稳定剂为氧化钇、氧化铒、氧化钕和氧化钐中的一种或多种，所述增韧剂为氧化铌和/或氧化钽；以复合粉体的总摩尔量为基准，所述稳定剂的含量为2-4mol%，所述增韧剂的含量为0.45-1.4mol%，所述稳定剂与所述增韧剂的摩尔百分含量差值为1.5-2.6mol%；

（2）将所述浆料进行干燥、烧结，得到氧化锆陶瓷。

本发明的第三方面是提供一种由前述制备方法得到的氧化锆陶瓷。

本发明第四方面提供一种本发明提供的氧化锆陶瓷在制备电子产品外壳或装饰品中的应用。

本发明提供的氧化锆陶瓷，通过控制稳定剂与增韧剂的含量，两者相互配合，使氧化锆陶瓷韧性好、抗冲击性能好，且具有良好的耐热老化性能。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。