CN104341150A - 一种防静电氧化锆陶瓷及其制造工艺 - Google Patents

一种防静电氧化锆陶瓷及其制造工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN104341150A
CN104341150A CN201410466645.4A CN201410466645A CN104341150A CN 104341150 A CN104341150 A CN 104341150A CN 201410466645 A CN201410466645 A CN 201410466645A CN 104341150 A CN104341150 A CN 104341150A
Authority
CN
China
Prior art keywords
oxide
electrostatic
zirconia ceramics
zirconium oxide
stable zirconium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410466645.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104341150B (zh
Inventor
李正国
刘卫红
李婧圆
李博
张仲福
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201410466645.4A priority Critical patent/CN104341150B/zh
Publication of CN104341150A publication Critical patent/CN104341150A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104341150B publication Critical patent/CN104341150B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3201—Alkali metal oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3208—Calcium oxide or oxide-forming salts thereof, e.g. lime
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3241—Chromium oxides, chromates, or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3262—Manganese oxides, manganates, rhenium oxides or oxide-forming salts thereof, e.g. MnO
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/327—Iron group oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3279—Nickel oxides, nickalates, or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/42—Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
    • C04B2235/422—Carbon
    • C04B2235/424—Carbon black
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C04B2235/6567—Treatment time
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/658—Atmosphere during thermal treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/658—Atmosphere during thermal treatment
    • C04B2235/6582—Hydrogen containing atmosphere

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

本发明公开了一种防静电氧化锆陶瓷，其是由以下摩尔份数的原料组成：钇稳定氧化锆、氧化钠、氧化铝、氧化钙、一氧化镍、三氧化二铬、四氧化三锰、导电碳黑。防静电氧化锆陶瓷的制造工艺，步骤如下：1）将钇稳定氧化锆进行充分球磨；2）将球磨后的钇稳定氧化锆、氧化钠、氧化铝、氧化钙、一氧化镍、三氧化二铬、四氧化三锰、导电碳黑混合进行充分砂磨混合；3）向上步得到的混合物中添加粘结剂，造粒；4）室温下，将上述球状颗粒置于模具中压制成型，再热压脱脂烧结；烧结完成后，自然冷却到室温即可。本发明生产出来的氧化锆陶瓷制品化学稳定性好，硬度高、耐高温、耐磨损、耐腐蚀、绝缘性强，防静电性能优势显著。具有较好的应用前景。

Description

一种防静电氧化锆陶瓷及其制造工艺
技术领域
本发明涉及一种防静电氧化锆陶瓷及其制造工艺。 
背景技术
氧化锆陶瓷材料具有硬度高、耐高温、耐磨损、耐腐蚀、防磁，绝缘等特性。但由于环境温度、湿度以及本身结构的因素，在某些特殊情况下，氧化锆陶瓷材料具有使电流通过的性质，可能产生导电性，存在静电。因此,氧化锆陶瓷材料的本质决定了使用环境。改善氧化锆陶瓷材料防静电性能，并且进一步全面提升氧化锆陶瓷材料的硬度、耐磨损性能、耐腐蚀性能等，以使其广泛应用于更苛刻的环境中，一直是本领域技术人员所要解决的技术问题。 
关于防静电陶瓷，国内外的学者已做过大量的研究工作，美国专利US5525135提出了一种α-Al2O3-ZrO2-TiO2体系的防静电陶瓷材料，同时，该防静电陶瓷具有相对较高的耐磨性能。 
此外，也有一些专利通过在配方体系中引入相应的添加剂来改善氧化锆陶瓷的防静电性能。 
如：US4110260通过在氧化锆陶瓷中引入二氧化硅与二氧化钛来降低电阻率，最终获得具有防静电功能的陶瓷。 
US6136323通过在氧化锆陶瓷中引入稀土氧化物以及铬酸盐，从而大大提高了陶瓷的防静电性能。 
中国专利也做了大量的研究，目前中国专利在防静电陶瓷这块领域，主要集中在防静电陶瓷地板砖方面，例如申请号为201010563879.2的专利申请，公开了一种防静电陶瓷砖，它是以玻璃相、石英相、顽火辉石相为主体组成的建筑陶瓷砖，而所述陶瓷砖中搀杂有半导体氧化物，构成防静电陶瓷砖。并且声称所生成的产品具有防火、使用寿命长、防潮、防水、防蛀等特点，且生产方法简单可行，有利于工业化生产。 
申请号为201210585834.4的专利申请，公开了一种防静电陶瓷砖的制造方法，方法步骤包括：a.喷雾干燥后的陶瓷砖粉料过80目筛，控制其含水率为1～4％；b.在导电粉中加入陶瓷用添加剂后加水球磨制备成导电粉浆料；c.将所述导电粉浆料包裹于所述陶瓷砖粉料上，所得到的包裹粉料含水率控制为5％～7.5％；d.将所述包裹粉料通过陶瓷砖布料系统布料后压制成形，烧制后得到所述防静电陶瓷砖制品。 
然而，防静电陶瓷地板砖，其用途相对较局限，功能较单一，主要集中在防静电改性上，对于具有广泛应用前景的防静电陶瓷材料，从目前的技术状况来看，也大多集中在防静电功 能改性上，没有兼顾其他的性能，如硬度、耐磨损性能、耐腐蚀性能等。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种防静电氧化锆陶瓷及其制造工艺。 
本发明所采取的技术方案是： 
一种防静电氧化锆陶瓷，其是由以下质量份的原料组成：68％-95％的钇稳定氧化锆、0.1％-5％的氧化钠、0.5％-15％的氧化铝、0.05％-8％的氧化钙、0.05％-10％份的一氧化镍、0.1％-10％的三氧化二铬、0.2％-10％四氧化三锰、0.3％-20％的导电碳黑。 
所述的钇稳定氧化锆为钇稳定氧化锆煅烧颗粒、钇稳定氧化锆粉中的至少一种。 
所述的钇稳定氧化锆煅烧颗粒为3mol钇稳定二氧化锆煅烧颗粒，其粒径为1μm-3μm。 
所述的氧化钠的中位粒径为0.1μm-0.5μm，纯度≥99％。 
所述的氧化铝的中位粒径为0.1μm-0.5μm，纯度≥99％。 
所述的导电碳黑为超导电碳黑、其中位粒径为0.05μm-0.2μm。 
一种防静电氧化锆陶瓷的制造工艺，步骤如下： 
1)将钇稳定氧化锆进行充分球磨； 
2)将球磨后的钇稳定氧化锆、氧化钠、氧化铝、氧化钙、一氧化镍、三氧化二铬、四氧化三锰、导电碳黑混合进行充分砂磨混合； 
3)向混合物中添加粘结剂，造粒，获得粒径为20μm-50μm的球状颗粒； 
4)将上述球状颗粒置于模具中压制成型，再热压脱脂烧结；烧结完成后，自然冷却到室温即可。 
步骤4)中，模具为钢模、橡胶模、石墨模具中的一种。 
步骤4)中，热压脱脂烧结的烧结条件为：烧结温度为500℃-1550℃；升温速率为1℃/min-5℃/min；烧结压力为25MPa-40MPa；保温保压时间为2h-6h。 
步骤4)中，烧结环境为真空环境或气氛环境，气氛环境采用的气体为空气、氢气、氩气、氮气中的至少一种。 
本发明的有益效果是： 
本发明生产出来的氧化锆陶瓷制品化学稳定性好，硬度高、耐高温、耐磨损、耐腐蚀、绝缘性强，防静电性能优势显著。在电子陶瓷、功能陶瓷、生物陶瓷领域和刀具、工具领域中具有较好的应用前景。 
具体实施方式
一种防静电氧化锆陶瓷，其是由以下质量百分比的原料组成：68％-95％的钇稳定氧化锆、0.1％-5％的氧化钠、0.5％-15％的氧化铝、0.05％-8％的氧化钙、0.05％-10％份的一氧化镍、 0.1％-10％的三氧化二铬、0.2％-10％四氧化三锰、0.3％-20％的导电碳黑；各原料的用量加和为100％。 
所述的钇稳定氧化锆为钇稳定氧化锆煅烧颗粒、钇稳定氧化锆粉中的至少一种。 
优选的，所述的钇稳定氧化锆为钇稳定氧化锆煅烧颗粒，进一步优选的，为3mol钇稳定氧化锆煅烧颗粒；所述的3mol钇稳定氧化锆煅烧颗粒的粒径为1μm-3μm。 
钇稳定氧化锆煅烧颗粒为现有技术产品，除了商业渠道获得外，也可按照现有技术中的方法即可制备得到，例如文献“王洪升，王贵，张景德等，钇稳定氧化锆纳米粉体制备技术研究进展，硅酸盐通报，2006，25(6)：117-121”中的图1所示的方法，为制得煅烧颗粒，只需到图1中的煅烧一步为止即可，不用经过研磨。 
钇稳定氧化锆粉也为现有技术产品，商业渠道可获得。 
优选的：所述的氧化钠的中位粒径为0.1μm-0.5μm，纯度≥99％；所述的氧化铝的中位粒径为0.1μm-0.5μm，纯度≥99％；所述的导电碳黑为超导电碳黑，其中位粒径为0.05μm-0.2μm。 
一种防静电氧化锆陶瓷的制造工艺，步骤如下： 
1)将3mol钇稳定氧化锆煅烧颗粒进行充分球磨； 
2)将球磨后的钇稳定氧化锆、氧化钠、氧化铝、氧化钙、一氧化镍、三氧化二铬、四氧 
化三锰、导电碳黑混合进行充分砂磨混合； 
3)向上步得到的混合物中添加粘结剂，造粒，获得粒径为20μm-50μm的球状颗粒； 
4)将上述球状颗粒置于模具中压制成型，再进行热压脱脂烧结，其中，升温速率为1-5℃/min，脱脂烧结温度为500-1550℃，烧结压力为25-40MPa，保温保压时间为2-6h，烧结后，自然冷却到室温。 
步骤4)中，所述的模具为钢模、橡胶模、石墨模具中的一种。 
评价本发明的防静电材料的性能，现引用标准SJ/T10694-2006，具有下列特性的材料可称为静电耗散材料，具有防静电功能： 
体积导电型：具有体积电阻率大于等于1×104Ω·cm但小于1×1011Ω·cm的材料。 
体积电阻率在以上范围内的，本发明标记为“√”，否则，记为“×”。 
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明： 
实施例1： 
防静电氧化锆陶瓷的配方成份，如下表： 
表1：防静电氧化锆陶瓷的配方成份表 
原料 用量/g
3mol钇稳定氧化锆煅烧颗粒料 9840
[0049] 
氧化钠(纯度99.5％) 186
氧化铝(纯度99％) 204
氧化钙(纯度90％) 112
导电碳黑(SCF) 90
防静电氧化锆陶瓷的制造工艺，步骤如下： 
1)将9840g的3mol钇稳定氧化锆煅烧颗粒进行球磨12h； 
2)将球磨后的钇稳定氧化锆、186g的氧化钠(纯度99.5％)、204g的氧化铝粉(纯度99％)、186g的氧化钙(纯度90％)、90g的导电碳黑(SCF)混合进行砂磨4h； 
3)向上步得到的混合物中添加质量浓度为0.5％的聚乙烯醇溶液，添加量为混合物质量的6％，造粒，获得粒径为20μm-50μm的球状颗粒； 
4)将上述球状颗粒置于不锈钢模具中压制成型，再进行热压脱脂烧结，其中，升温速率为5℃/min，脱脂烧结温度为1450℃，烧结压力为25MPa，保温保压时间为3h，烧结后，自然冷却到室温。 
实施例2： 
防静电氧化锆陶瓷的配方成份，如下表： 
表2：防静电氧化锆陶瓷的配方成份表 
原料 用量/g
3mol钇稳定氧化锆煅烧颗粒料 6765
氧化钠(纯度99.5％) 186
氧化铝(纯度99％) 204
氧化钙(纯度90％) 112
导电碳黑(SCF) 180
防静电氧化锆陶瓷的制造工艺，步骤如下： 
1)将6765g的3mol钇稳定氧化锆煅烧颗粒进行球磨12h； 
2)将球磨后的钇稳定氧化锆、186g的氧化钠(纯度99.5％)、204g的氧化铝(纯度99％)、112g的氧化钙(纯度90％)、180g的导电碳黑(SCF)混合进行砂磨4h； 
3)向上步得到的混合物中添加质量浓度为0.5％的聚乙烯醇溶液，添加量为混合物质量的6％，造粒，获得粒径为20μm-50μm的球状颗粒； 
4)将上述球状颗粒置于不锈钢模具中压制成型，再进行热压脱脂烧结，其中，升温速率 为5℃/min，脱脂烧结温度为1450℃，烧结压力为25MPa，保温保压时间为3h，烧结后，自然冷却到室温。 
实施例3： 
防静电氧化锆陶瓷的配方成份，如下表： 
表3：防静电氧化锆陶瓷的配方成份表 
原料 用量/g
3mol钇稳定氧化锆煅烧颗粒料 9840
一氧化镍(纯度99％) 37
三氧化二铬(纯度99％) 23
四氧化三锰(纯度85％) 80
导电碳黑(SCF) 90
防静电氧化锆陶瓷的制造工艺，步骤如下： 
1)将9840g的3mol钇稳定氧化锆煅烧颗粒进行球磨12h； 
2)将球磨后的钇稳定氧化锆、37g的一氧化镍纯度99％)、23g的三氧化二铬(纯度99％)、80g的四氧化三锰(纯度85％)、90g的导电碳黑SCF)混合进行砂磨4h； 
3)向上步得到的混合物中添加质量浓度为0.5％的聚乙烯醇溶液，添加量为混合物质量的6％，造粒，获得粒径为20μm-50μm的球状颗粒； 
4)将上述球状颗粒置于不锈钢模具中压制成型，再进行热压脱脂烧结，其中，升温速率为5℃/min，脱脂烧结温度为1450℃，烧结压力为25MPa，保温保压时间为3h，烧结后，自然冷却到室温。 
实施例4： 
防静电氧化锆陶瓷的配方成份，如下表： 
表4：防静电氧化锆陶瓷的配方成份表 
原料 用量/g
3mol钇稳定氧化锆煅烧颗粒料 6765
一氧化镍(纯度99％) 37
三氧化二铬(纯度99％) 23
四氧化三锰(纯度85％) 80
[0078] 
导电碳黑(SCF) 180
防静电氧化锆陶瓷的制造工艺，步骤如下： 
1)将6765g的钇稳定氧化锆煅烧颗粒进行球磨12h； 
2)将球磨后的钇稳定氧化锆、37g的一氧化镍粉(纯度99％)、23g的三氧化二铬粉(纯度99％)、80g的四氧化三锰(纯度85％)、180g的导电碳黑(SCF)混合进行砂磨4h； 
3)向上步得到的混合物中添加质量浓度为0.5％的聚乙烯醇溶液，添加量为混合物质量的6％，造粒，获得粒径为20μm-50μm的球状颗粒； 
4)将上述球状颗粒置于不锈钢模具中压制成型，再进行热压脱脂烧结，其中，升温速率为5℃/min，脱脂烧结温度为1450℃，烧结压力为25MPa，保温保压时间为3h，烧结后，自然冷却到室温。 
实施例5： 
防静电氧化锆陶瓷的配方成份，如下表： 
表5：防静电氧化锆陶瓷的配方成份表 
原料 用量/g
3mol钇稳定氧化锆煅烧颗粒料 7995
氧化钠(纯度99.5％) 186
氧化铝(纯度99％) 204
氧化钙(纯度90％) 112
一氧化镍(纯度99％) 37
三氧化二铬(纯度99％) 23
四氧化三锰(纯度85％) 80
导电碳黑(SCF) 90
防静电氧化锆陶瓷的制造工艺，步骤如下： 
1)将7995g的3mol钇稳定氧化锆煅烧颗粒进行球磨12h； 
2)将球磨后的钇稳定氧化锆、186g的氧化钠(纯度99.5％)、204g的氧化铝(纯度99％)、112g的氧化钙(纯度90％)、37g的一氧化镍(纯度99％)、23g的三氧化二铬(纯度99％)、80g的四氧化三锰粉(纯度85％)、90g的导电碳黑(SCF)混合进行砂磨4h； 
3)向上步得到的混合物中添加质量浓度为0.5％的聚乙烯醇溶液，添加量为混合物质量 的6％，造粒，获得粒径为20μm-50μm的球状颗粒； 
4)将上述球状颗粒置于不锈钢模具中压制成型，再进行热压脱脂烧结，其中，升温速率为5℃/min，脱脂烧结温度为1450℃，烧结压力为25MPa，保温保压时间为3h，烧结后，自然冷却到室温。 
经综合测试： 
1、此防静电陶瓷制品密度为6.01g/cm3，维氏硬度HRA为89，在500℃长期连续使用半年，表面没出现凹凸不平等磨损现象。 
2、将此防静电陶瓷制品放在浓硫酸(浓度98％)中浸泡48小时，没出现掉渣现象。 
实施例6： 
防静电氧化锆陶瓷的配方成份，如下表： 
表6：防静电氧化锆陶瓷的配方成份表 
原料 用量/g
3mol钇稳定纳米氧化锆 7995
氧化钠(纯度99.5％) 186
氧化铝(纯度99％) 204
氧化钙(纯度90％) 112
一氧化镍(纯度99％) 37
三氧化二铬(纯度99％) 23
四氧化三锰(纯度85％) 80
导电碳黑(SCF) 90
防静电氧化锆陶瓷的制造工艺，步骤如下： 
1)将186g的氧化钠(纯度99.5％)、204g的氧化铝(纯度99％)、112g的氧化钙粉(纯度90％)、37g的一氧化镍(纯度99％)、23g的三氧化二铬(纯度99％)、80g的四氧化三锰粉(纯度85％)、90g的导电碳黑(SCF)混合进行砂磨6h； 
2)将7995g的的3mol钇稳定纳米氧化锆、上步得到的混合物混合均匀，再向其中添加质量浓度为0.5％的聚乙烯醇溶液，添加量为混合物(即3mol钇稳定纳米氧化锆与步骤1)砂磨后的物料组成的混合物)质量的6％，造粒，获得粒径为20μm-50μm的球状颗粒； 
3)将上述球状颗粒置于不锈钢模具中压制成型，再进行热压脱脂烧结，其中，升温速率为5℃/min，脱脂烧结温度为1450℃，烧结压力为25MPa，保温保压时间为3h，烧结后，自然冷却到室温。 
经测试： 
1、此防静电陶瓷制品密度为6.01g/cm3，维氏硬度HRA为89，在500℃长期连续使用半年，表面没出现凹凸不平等磨损现象。 
2、将此防静电陶瓷制品放在浓硫酸(浓度98％)中浸泡48小时，没出现掉渣现象。 
对实施例1-6的产品进行体积电阻率的测试，其结果如下表： 
表7：各产品的电阻率是否大于等于1×104Ω·cm但小于1×1011Ω·cm的结果汇总表 
即实施例5、6的产品具有防静电功能。 

Claims (10)

1.一种防静电氧化锆陶瓷，其特征在于：其是由以下质量百分比的原料组成： 68%-95%的钇稳定氧化锆、0.1%-5%的氧化钠、0.5%-15%的氧化铝、0.05%-8%的氧化钙、0.05%-10%份的一氧化镍、0.1%-10%的三氧化二铬、0.2%-10%四氧化三锰、0.3%-20%的导电碳黑。
2.根据权利要求1所述的一种防静电氧化锆陶瓷，其特征在于：所述的钇稳定氧化锆为钇稳定氧化锆煅烧颗粒、钇稳定氧化锆粉中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的一种防静电氧化锆陶瓷，其特征在于：所述的钇稳定氧化锆煅烧颗粒为3mol钇稳定氧化锆煅烧颗粒，其粒径为1μm-3μm。
4.根据权利要求1所述的一种防静电氧化锆陶瓷，其特征在于：所述的氧化钠的中位粒径为0.1μm-0.5μm，纯度≥99%。
5.根据权利要求1所述的一种防静电氧化锆陶瓷，其特征在于：所述的氧化铝的中位粒径为0.1μm-0.5μm，纯度≥99%。
6.根据权利要求1所述的一种防静电氧化锆陶瓷，其特征在于：所述的导电碳黑为超导电碳黑，其中位粒径为0.05μm-0.2μm。
7.权利要求1所述的一种防静电氧化锆陶瓷的制造工艺，其特征在于：步骤如下：
1）将钇稳定氧化锆煅烧颗粒进行充分球磨；
2）将球磨后的钇稳定氧化锆、氧化钠、氧化铝、氧化钙、一氧化镍、三氧化二铬、四氧化三锰、导电碳黑混合后进行充分砂磨混合；
3）向混合物中添加粘结剂，造粒，获得粒径为20μm-50μm 的球状颗粒；
4）将上述球状颗粒置于模具中压制成型，再热压脱脂烧结；烧结完成后，自然冷却到室温即可。
8.根据权利要求7所述的一种防静电氧化锆陶瓷的制造工艺，其特征在于：步骤4）中，模具为钢模、橡胶模、石墨模具中的一种。
9.根据权利要求7所述的一种防静电氧化锆陶瓷的制造工艺，其特征在于：步骤4）中，热压脱脂烧结的烧结条件为：烧结温度为500℃ -1550℃；升温速率为1℃/min-5℃/min；烧结压力为25MPa-40MPa；保温保压时间为2h-6h。
10.根据权利要求7所述的一种防静电氧化锆陶瓷的制造工艺，其特征在于：步骤4）中，烧结环境为真空环境或气氛环境，气氛环境采用的气体为空气、氢气、氩气、氮气中的至少一种。
CN201410466645.4A 2014-09-12 2014-09-12 一种防静电氧化锆陶瓷及其制造工艺 Active CN104341150B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410466645.4A CN104341150B (zh) 2014-09-12 2014-09-12 一种防静电氧化锆陶瓷及其制造工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410466645.4A CN104341150B (zh) 2014-09-12 2014-09-12 一种防静电氧化锆陶瓷及其制造工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104341150A true CN104341150A (zh) 2015-02-11
CN104341150B CN104341150B (zh) 2016-03-02

Family

ID=52497684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410466645.4A Active CN104341150B (zh) 2014-09-12 2014-09-12 一种防静电氧化锆陶瓷及其制造工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104341150B (zh)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105070562A (zh) * 2015-08-25 2015-11-18 旌德县华丰电子元件有限公司 一种防静电双控开关
CN105399417A (zh) * 2015-11-13 2016-03-16 太仓荣中机电科技有限公司 一种导电陶瓷复合材料
CN106045506A (zh) * 2016-06-06 2016-10-26 苏州市奎克力电子科技有限公司 一种防静电陶瓷材料及其制备方法
WO2016172824A1 (zh) * 2015-04-27 2016-11-03 深圳市商德先进陶瓷有限公司 氧化锆复合陶瓷及其制备方法
CN106977198A (zh) * 2017-03-13 2017-07-25 南京云启金锐新材料有限公司 热压烧结氧化锆复合陶瓷绝缘件及其制备方法
CN107759205A (zh) * 2017-11-07 2018-03-06 江西新景象陶瓷有限公司 一种防静电陶瓷及其制备方法
CN108546121A (zh) * 2018-06-29 2018-09-18 芜湖市元奎新材料科技有限公司 氧化锆防静电陶瓷及其制备方法
CN108546120A (zh) * 2018-06-29 2018-09-18 芜湖市元奎新材料科技有限公司 氧化锆抗静电陶瓷材料及其制备方法
CN108727017A (zh) * 2018-06-29 2018-11-02 芜湖市元奎新材料科技有限公司 防静电陶瓷材料及其制备方法
CN108727016A (zh) * 2018-06-29 2018-11-02 芜湖市元奎新材料科技有限公司 抗静电氧化锆陶瓷材料及其制备方法
CN108821766A (zh) * 2018-06-29 2018-11-16 芜湖市元奎新材料科技有限公司 防静电氧化锆陶瓷及其制备方法
CN113135751A (zh) * 2021-05-20 2021-07-20 宜兴市九荣特种陶瓷有限公司 防静电氧化钛陶瓷及其制备方法
CN118184271A (zh) * 2024-04-26 2024-06-14 山东鲁泰装配式装修材料有限公司 一种用于多晶硅厂房的防静电装饰板及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1453799A (zh) * 2003-06-03 2003-11-05 段曦东 复合导电陶瓷及其制备方法
CN1483008A (zh) * 2000-11-21 2004-03-17 ʥ�걾�մɼ����Ϲɷ����޹�˾ 静电放电消散陶瓷
JP2013056809A (ja) * 2011-09-09 2013-03-28 Nagamine Seisakusho:Kk 黒色ジルコニア強化アルミナセラミックスおよびその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1483008A (zh) * 2000-11-21 2004-03-17 ʥ�걾�մɼ����Ϲɷ����޹�˾ 静电放电消散陶瓷
CN1453799A (zh) * 2003-06-03 2003-11-05 段曦东 复合导电陶瓷及其制备方法
JP2013056809A (ja) * 2011-09-09 2013-03-28 Nagamine Seisakusho:Kk 黒色ジルコニア強化アルミナセラミックスおよびその製造方法

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016172824A1 (zh) * 2015-04-27 2016-11-03 深圳市商德先进陶瓷有限公司 氧化锆复合陶瓷及其制备方法
CN105070562A (zh) * 2015-08-25 2015-11-18 旌德县华丰电子元件有限公司 一种防静电双控开关
CN105399417A (zh) * 2015-11-13 2016-03-16 太仓荣中机电科技有限公司 一种导电陶瓷复合材料
CN106045506A (zh) * 2016-06-06 2016-10-26 苏州市奎克力电子科技有限公司 一种防静电陶瓷材料及其制备方法
CN106977198A (zh) * 2017-03-13 2017-07-25 南京云启金锐新材料有限公司 热压烧结氧化锆复合陶瓷绝缘件及其制备方法
CN107759205A (zh) * 2017-11-07 2018-03-06 江西新景象陶瓷有限公司 一种防静电陶瓷及其制备方法
CN108546121A (zh) * 2018-06-29 2018-09-18 芜湖市元奎新材料科技有限公司 氧化锆防静电陶瓷及其制备方法
CN108546120A (zh) * 2018-06-29 2018-09-18 芜湖市元奎新材料科技有限公司 氧化锆抗静电陶瓷材料及其制备方法
CN108727017A (zh) * 2018-06-29 2018-11-02 芜湖市元奎新材料科技有限公司 防静电陶瓷材料及其制备方法
CN108727016A (zh) * 2018-06-29 2018-11-02 芜湖市元奎新材料科技有限公司 抗静电氧化锆陶瓷材料及其制备方法
CN108821766A (zh) * 2018-06-29 2018-11-16 芜湖市元奎新材料科技有限公司 防静电氧化锆陶瓷及其制备方法
CN113135751A (zh) * 2021-05-20 2021-07-20 宜兴市九荣特种陶瓷有限公司 防静电氧化钛陶瓷及其制备方法
CN118184271A (zh) * 2024-04-26 2024-06-14 山东鲁泰装配式装修材料有限公司 一种用于多晶硅厂房的防静电装饰板及其制备方法
CN118184271B (zh) * 2024-04-26 2024-09-17 山东鲁泰装配式装修材料有限公司 一种用于多晶硅厂房的防静电装饰板及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104341150B (zh) 2016-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104341150B (zh) 一种防静电氧化锆陶瓷及其制造工艺
CN103556184B (zh) 一种全润湿型纳米NiFe2O4-NiO-Cu-Ni金属陶瓷惰性阳极的制备方法
CN108546120A (zh) 氧化锆抗静电陶瓷材料及其制备方法
CN113683430A (zh) 缺陷萤石结构的氧化物高熵陶瓷及其抗烧蚀涂层的制备方法
CN104788108B (zh) 一种氧化锆纤维板及制备方法
Amaya et al. Porous Cu/YSZ anodes processed by aqueous tape casting for IT-SOFC
CN108821766A (zh) 防静电氧化锆陶瓷及其制备方法
CN113912395A (zh) 一种防静电陶瓷及其制备方法
CN104037425B (zh) 一种中温sofc平板阳极支撑型单电池阳极结构及其制备方法
CN108409315B (zh) 一种铝电解用铁酸镍基陶瓷惰性阳极材料及其制备方法
Chen et al. Characteristics of NiO-YSZ anode based on NiO particles synthesized by the precipitation method
CN107673752B (zh) 一种NiFe2O4导电材料及其制备方法
CN102849970A (zh) 一种功能集料及其制备方法
CN101182190A (zh) 一种钼刚玉陶瓷材料及低温烧结方法
CN100509692C (zh) 一种钨刚玉陶瓷材料及低温烧结方法
CN113788674B (zh) 一种导电陶瓷及其制备方法
KR20130130365A (ko) 경량도자기용 소지 조성물 및 이를 이용한 경량도자기의 제조방법
KR100660218B1 (ko) 고체산화물 연료전지용 음극재의 제조방법
CN113248269B (zh) 一种添加复合结合剂的镁碳砖及其制备方法
CN108727017A (zh) 防静电陶瓷材料及其制备方法
CN108727016A (zh) 抗静电氧化锆陶瓷材料及其制备方法
CN108546121A (zh) 氧化锆防静电陶瓷及其制备方法
KR101627270B1 (ko) 스피넬계 전도성 산화막이 코팅된 고체산화물 재생 연료전지용 금속 분리판, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 고체산화물 재생 연료전지
CN113354440A (zh) 一种栓皮栎树皮软木与氧化铝制成的复合材料及制备方法
CN110921656A (zh) 一种微波膨胀的石墨烯材料及其在混凝土中的应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant