CN108164264A - 一种复合氧化锆粉及生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合氧化锆粉及生产方法，具体为复合氧化锆粉的制备工艺技术领域。所述的复合氧化锆粉包含以下重量份配比：氧化锆80‑90份、氧化铈8—10份、氧化钇1—2份、氧化铝3‑5份、碳酸钙1‑2份、石蜡8‑12份、油酸0.2‑0.5份，采用稳定剂与氧化锆采用物理的方式进行混合配制，再经超微细、煅烧即可生产出稳定氧化锆混合粉体。采用多种稳定剂以提升部分稳定氧化锆陶瓷的物理和化学性能，大幅度降低了原材料的成本和生产成本，且采用此种复合氧化锆粉制成的复合氧化锆产品抗压和折弯性能较好。

Description

一种复合氧化锆粉及生产方法
技术领域
本发明涉及一种复合氧化锆粉及生产方法，具体为复合氧化锆粉的制备工艺技术领域。
背景技术
氧化锆陶瓷是近几十年兴起的一种新型陶瓷，由于氧化锆陶瓷具有高韧性、高抗弯强度和高耐磨性，优异的隔热性能，热膨胀系数接近于钢等优点，因此被广泛应用于结构陶瓷领域。主要有：Y-TZP磨球、分散和研磨介质、喷嘴、球阀球座、氧化锆模具、微型风扇轴心、光纤插针、光纤套筒、拉 丝模和切割工具、耐磨刀具、服装纽扣、表壳及表带、手链及吊坠、滚珠轴承、高尔夫球的轻 型击球棒及其它室温耐磨零器件等。虽说氧化锆陶瓷在许多方面具有很好性能，但氧化锆陶瓷的生产要求制备高纯、分散性能好、粒子超细、粒度分布窄的粉体。氧化锆超细粉末的制备方法很多，氧化锆的提纯主要有氯化和热分解法、碱金属氧化分解法、石灰熔融法、等离子弧法、沉淀法、胶体法、 水解法、喷雾热解法等。粉体加工方法有共沉淀法、溶胶一凝胶法、蒸发法、超临界合成法、 微乳液法、水热合成法网及气相沉积法等。
现有的单一的氧化锆所组成的陶瓷材料其性能较为单一，不能满足在多个领域的使用，为了有效的改进其性能，需要对其陶瓷组成成分进行优化，提高氧化锆陶瓷材料的综合性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合氧化锆粉及生产方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种复合氧化锆粉包含以下重量份配比：
氧化锆80-90份
氧化铈8—10份
氧化钇1—2份
氧化铝3-5份
碳酸钙 1-2份
石蜡 8-12份
油酸0.2-0.5份
进一步优选，所述的复合氧化锆粉包含以下重量份配比：
氧化锆85份
氧化铈9份
氧化钇1.5份
氧化铝4份
碳酸钙 1.5份
石蜡10份
油酸0.4份
本发明中一种复合氧化锆粉的制备方法：将复合氧化锆粉按照重量比配方称量好将将原料加入混料器中混料8- 10 小时，混合好的粉料放入电烘烤箱，在 110-120℃温度下烘烤 20-24 小时，将烘烤后粉料装入球磨机，在球磨机中机械球磨，球磨机转速为100-300rpm，球磨机中球料比为15:1-30:1，球磨时间为1-4h；
球磨后的粉料出料，称量加入到慢速搅拌机内，再加入石蜡和油酸，加热至 110-130℃至熔化，过 150 目筛，启动慢速搅拌机进行搅拌，搅拌 1-2小时，将充分搅拌后的料浆放入不锈钢容器中，加少量消泡剂，保持料浆稳定无沉积、表面无大量气泡，将浆料加入微量粘结剂后将浆料定量输送到喷雾造粒机中于 250℃-300℃下喷雾干燥而成，获得复合稳定的氧化锆陶瓷粉体。
作为优选，所述的粘结剂为树脂粘结剂、或树脂加强型玻璃离子粘结剂。
作为优选，所述的消泡剂是异戊醇、乙醚或聚四氟乙烯中的一种。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用稳定剂与氧化锆结合用物理的方式进行混合配制，再经超微细、煅烧即可生产出稳定氧化锆混合粉体。采用多种稳定剂以提升部分稳定氧化锆陶瓷的物理和化学性能，大幅度降低了原材料的成本和生产成本，且采用此种复合氧化锆粉制成的复合氧化锆产品抗压和折弯性能较好。
附图说明
图1为本发明实施例1-3中复合氧化锆粉制成的复合氧化锆块状体的抗压强度和弯曲测试结果分析图。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
复合氧化锆粉的制备方法：将重量份成分为：氧化锆85份、氧化铈9份、氧化钇1.5份、氧化铝4份、碳酸钙 1.5份的配方称量好，将原料加入混料器中混料8小时，混合好的粉料放入电烘烤箱，在 110℃温度下烘烤 20 小时，将烘烤后粉料装入球磨机，在球磨机中机械球磨，球磨机转速为150rpm，球磨机中球料比为15:1，球磨时间为2h；
球磨后的粉料出料，称量加入到慢速搅拌机内，再加入10份石蜡和0.4份油酸，加热至110℃至熔化，过 150 目筛，启动慢速搅拌机进行搅拌，搅拌 11小时，将充分搅拌后的料浆放入不锈钢容器中，加少量消泡剂异戊醇，保持料浆稳定无沉积、表面无大量气泡，将浆料加入微量树脂粘结剂后将浆料定量输送到喷雾造粒机中于 250℃-300℃下喷雾干燥而成，获得复合稳定的氧化锆陶瓷粉体1。
实施例2
复合氧化锆粉的制备方法：将重量份成分为：氧化锆80、氧化铈8份、氧化钇1份、氧化铝3份、碳酸钙 1份的配方称量好，将原料加入混料器中混料9小时，混合好的粉料放入电烘烤箱，在 115℃温度下烘烤 22 小时，将烘烤后粉料装入球磨机，在球磨机中机械球磨，球磨机转速为180rpm，球磨机中球料比为20-1，球磨时间为2.5h；
球磨后的粉料出料，称量加入到慢速搅拌机内，再加入8份石蜡和0.2份油酸，加热至125℃至熔化，过 150 目筛，启动慢速搅拌机进行搅拌，搅拌 1.5小时，将充分搅拌后的料浆放入不锈钢容器中，加少量消泡剂乙醚，保持料浆稳定无沉积、表面无大量气泡，将浆料加入微量树脂粘结剂后将浆料定量输送到喷雾造粒机中于 280℃下喷雾干燥而成，获得复合稳定的氧化锆陶瓷粉体2。
实施例3
复合氧化锆粉的制备方法：将重量份成分为：氧化锆90份、氧化铈10份、氧化钇2份、氧化铝5份、碳酸钙2份的配方称量好，将原料加入混料器中混料 10 小时，混合好的粉料放入电烘烤箱，在120℃温度下烘烤 24 小时，将烘烤后粉料装入球磨机，在球磨机中机械球磨，球磨机转速为300rpm，球磨机中球料比为30:1，球磨时间为4h；
球磨后的粉料出料，称量加入到慢速搅拌机内，再加入石蜡和油酸，加热至 130℃至熔化，过 150 目筛，启动慢速搅拌机进行搅拌，搅拌 2小时，将充分搅拌后的料浆放入不锈钢容器中，加少量消泡剂聚四氟乙烯，保持料浆稳定无沉积、表面无大量气泡，将浆料加入微量加强型玻璃离子粘结剂后将浆料定量输送到喷雾造粒机中于300℃下喷雾干燥而成，获得复合稳定的氧化锆陶瓷粉体3。
将实施例1-3中的复合稳定的氧化锆陶瓷粉体放入模具中压制后进行烧结成块状结构，将块状结构的氧化锆陶瓷进行抗压强度和弯曲测试，测试结果如图1所示，由图1结构可知，实施例1中复合稳定的氧化锆陶瓷粉体1制备的氧化锆陶瓷块的抗压性能较好为最优实施例。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种复合氧化锆粉，其特征在于：所述的复合氧化锆粉包含以下重量份配比：
氧化锆80-90份
氧化铈8—10份
氧化钇1—2份
氧化铝3-5份
碳酸钙 1-2份
石蜡 8-12份
油酸0.2-0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种复合氧化锆粉，其特征在于：所述的一种复合氧化锆粉包含以下重量份配比：
氧化锆85份
氧化铈9份
氧化钇1.5份
氧化铝4份
碳酸钙 1.5份
石蜡10份
油酸0.4份。
3.一种复合氧化锆粉的制备方法，其特征在于：具体方法为将复合氧化锆粉按照重量比配方称量好将将原料加入混料器中混料8- 10 小时，混合好的粉料放入电烘烤箱，在110-120℃温度下烘烤 20-24 小时，将烘烤后粉料装入球磨机，在球磨机中机械球磨，球磨机转速为100-300rpm，球磨机中球料比为15:1-30:1，球磨时间为1-4h；
球磨后的粉料出料，称量加入到慢速搅拌机内，再加入石蜡和油酸，加热至 110-130℃至熔化，过 150 目筛，启动慢速搅拌机进行搅拌，搅拌 1-2小时，将充分搅拌后的料浆放入不锈钢容器中，加少量消泡剂，保持料浆稳定无沉积、表面无大量气泡，将浆料加入微量粘结剂后将浆料定量输送到喷雾造粒机中于 250℃-300℃下喷雾干燥而成，获得复合稳定的氧化锆陶瓷粉体。
4.根据权利要求3所述的一种复合氧化锆粉的制备方法，其特征在于：所述的粘结剂为树脂粘结剂、或树脂加强型玻璃离子粘结剂。
5.根据权利要求3所述的一种复合氧化锆粉的制备方法，其特征在于：所述的消泡剂是异戊醇、乙醚或聚四氟乙烯中的一种。
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