[发明专利]用氧化钇作为稳定剂的四方多晶氧化锆陶瓷的低温烧结制备方法

摘要

本发明公开了一种用氧化钇作为稳定剂的四方多晶氧化锆陶瓷(Y－TZP陶瓷)的低温烧结制备方法，其主要特点是，包括前驱体溶胶的制备和细晶陶瓷的制备二步骤：以含Mg、Al离子的可溶性盐和Si(OC₂H₅)₄为原料，其中MgO∶Al₂O₃∶SiO₂的摩尔比为(0.3－0.8)∶(2.3－6)∶(1－3.5)制成前驱体溶胶；Y₂O₃稳定的ZrO₂纳米超细粉末按固液质量比为(75－85)∶(25－15)加水配成浆料，加入3－8wt％的前驱体溶胶，均匀混合球磨，然后造粒、成型，在1320－1420℃烧结1－3小时，获得纳米晶粒Y－TZP陶瓷。本发明制备的Y－TZP陶瓷由纳米晶粒组成，具有良好的力学性能、烧结温度低和成本较低的优点，可作为高性能的耐磨部件材料广泛应用于化工、机械、通讯和航空航天等领域。

主权项

1.用氧化钇作为稳定剂的四方多晶氧化锆陶瓷的低温烧结制备方法，其特征在于：以MgO-Al2O3-SiO2复合前驱体溶胶和Y2O3稳定的ZrO2纳米超细粉末为原料，包括前驱体溶胶的制备和细晶陶瓷的制备，具体工艺步骤如下：A).以含Mg离子的可溶性盐、含Al离子的可溶性盐和Si(OC2H5)4为原料，其中MgO∶Al2O3∶SiO2的摩尔比为(0.3-0.8)∶(2.3-6)∶(1-3.5)；首先将Si(OC2H5)4水解24小时，再将含有Mg、Al离子的可溶性盐分别溶解在去离子水中；以Si(OC2H5)4水解溶液为基液，将含Mg、Al离子的溶液分别同步滴入基液中，通过滴加氨水控制pH值为9-10.5，在滴定过程不断搅拌，滴定完毕后仍搅拌30分钟，形成镁铝尖晶石和莫来石的MgO-Al2O3-SiO2复合前驱体溶胶；B).将Y2O3稳定的ZrO2纳米超细粉末按固液质量比为(75-85)∶(25-15)加水配成浆料；C).在上述浆料中加入3-8wt％的MgO-Al2O3-SiO2复合前驱体溶胶，均匀混合球磨；D).喷雾造粒、成型，在1320-1420℃烧结1-3小时，获得纳米晶粒的用氧化钇作为稳定剂的四方多晶氧化锆陶瓷。