CN103496974A - 一种氧化锆陶瓷制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于陶瓷制备工艺技术领域，具体涉及一种氧化锆陶瓷制造工艺。其配料比为：氧化锆65~70mol%，氧化镁10~13mol%，氧化钙0.5~0.7mol%，氧化钇2.5~3mol%，氧化铈16~18mol%；按以上配比称取一定量的原料，经过烘干—煅烧—造粒—静压—烧结后得到氧化锆陶瓷制品，生产出来的氧化锆陶瓷耐火度高，比热和导热系数小，是理想中的高温绝缘材料，化学稳定性好，高温时仍能抗酸性和中性物质的腐蚀，具有较高的硬度和耐磨性，在生物医学器械领域和刀具、工具领域中应用很广。

Description

一种氧化锆陶瓷制造工艺

技术领域

本发明属于陶瓷制备工艺技术领域，具体涉及一种氧化锆陶瓷制造工艺。

背景技术

陶瓷材料虽然有许多优越的特性，如高温力学性能、抗化学侵蚀性能、电绝缘性、较高的硬度和耐磨性等。但由于其结构决定了陶瓷材料缺乏像金属那样在受力状态下发生滑移引起塑性变形能力，容易产生缺陷，存在裂纹，且易于导致高度的应力集中，因而决定了陶瓷材料脆性的本质，因此改善陶瓷材料脆性是陶瓷学家长期关注的问题，纯氧化锆（Zr0₂）制品往往在生产过程中(从高温到室温冷却过程)中会发生四方晶系（t-Zr0₂）转变为单斜晶系（m- Zr0₂）的相变，并伴随着体积变化产生裂纹，甚至碎裂，因此无多大工程价值。

发明内容

为解决上述现有技术中制作纯Zr0₂制作陶瓷存在着易产生裂纹，甚至碎裂的问题，本发明提供一种氧化锆陶瓷制造工艺。

本发明采用的技术方案如下：

一种氧化锆陶瓷制造工艺，其配料比为：氧化锆65~70mol%，氧化镁10~13mol%，氧化钙0.5~0.7mol%，氧化钇2.5~3mol%，氧化铈16~18 mol%；

其制备工艺为：（1）按以上配比称取一定量的原料；

（2）将称量好的原料放入球磨机，球磨7~8小时，烘干；

（3）将烘干后的原料经过1000℃煅烧，保温4~6小时；

（4）将粉料进行造粒，过100目筛；

（5）将造粒后的粉末放入模具中静压成型，压力为200MP；

（6）将胚体放入高温炉中，经1650~1800℃，保温2~4小时，得到氧化锆陶瓷制品。

本发明的有益效果在于：

生产出来的氧化锆陶瓷耐火度高，比热和导热系数小，是理想中的高温绝缘材料，化学稳定性好，高温时仍能抗酸性和中性物质的腐蚀，具有较高的硬度和耐磨性，在生物医学器械领域和刀具、工具领域中应用很广，其相比于金属陶瓷，断裂韧性是金属的3倍，切削能力提高1.5倍。

具体实施方式

采用氧化锆（Zr0₂）增韧陶瓷，是通过四方相氧化锆（t-Zr0₂）转变成单斜相氧化锆（m- Zr0₂）马氏体相变来实现的。加入适当的稳定剂，如氧化钇（Y₂O₃）、氧化镁（MgO），氧化钙（CaO）、氧化铈（CeO₂），可使氧化锆（Zr0₂）变成无异常膨胀、收缩的稳定氧化锆（Zr0₂）。利用稳定和部分稳定的氧化锆（Zr0₂）备料，就能获得性能良好的氧化锆陶瓷。

     原料按mol配比：

氧化锆68mol%，氧化镁12mol%，氧化钙0.6mol%，氧化钇3mol%，氧化铈16.4 mol%；

其制备工艺为：（1）按以上配比称取原料；

（2）将称量好的原料放入球磨机，球磨7~8小时，烘干；

（3）将烘干后的原料经过1000℃煅烧，保温4~6小时；

（4）将粉料进行造粒，过100目筛；

（5）将造粒后的粉末放入模具中静压成型，压力为200MP；

（6）将胚体放入高温炉中，经1650~1800℃，保温2~4小时，得到氧化锆陶瓷制品。

Claims (1)

1.一种氧化锆陶瓷制造工艺，其特征在于,其配料比为：氧化锆65~70mol%，氧化镁10~13mol%，氧化钙0.5~0.7mol%，氧化钇2.5~3mol%，氧化铈16~18 mol%；

制备工艺为：（1）按以上配比称取一定量的原料；

（2）将称量好的原料放入球磨机，球磨7~8小时，烘干；

（3）将烘干后的原料经过1000℃煅烧，保温4~6小时；

（4）将粉料进行造粒，过100目筛；

（5）将造粒后的粉末放入模具中静压成型，压力为200MP；

（6）将胚体放入高温炉中，经1650~1800℃，保温2~4小时，得到氧化锆陶瓷制品。