CN114230179A - 淡蓝色釉复合氧化锆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于先进氧化锆陶瓷技术领域，具体涉及一种淡蓝色釉复合氧化锆及其制备方法，由97％～93％氧化锆粉和3％～7％着色剂制成，其中，所述的着色剂由氧化镍、氧化铝、氧化锌、氧化钴以及煅烧硼砂组成，质量比为8～13：42～48：18～22：4.5～8：14～18。本发明使用的着色剂着色稳定，能够完美适应烧结氧化锆陶瓷各个阶段的温度，不会产生损害，同时，产品烧结致密性好，制备的淡蓝色釉复合氧化锆陶瓷，光泽度好，化学性能稳定，色泽既透亮又鲜艳。
Description
技术领域
本发明属于先进氧化锆陶瓷技术领域，具体涉及一种淡蓝色釉复合氧化锆及其制备方法。
背景技术
氧化锆在天然存在时大部分是单斜晶体，主要是以矿物“锆英砂”存在。氧化锆因其化学性质不活泼，且具有高熔点、高电阻率、高折射率和低热膨胀系数的性质，使它成为重要的耐高温材料、陶瓷绝缘材料和陶瓷遮光剂，亦是人工钻的主要原料。普通的氧化锆烧结出来的陶瓷外观是白色的，颜色很单一，难以满足人们日益增长的物质文化需求，因此不同颜色的氧化锆陶瓷产品应运而生。陶瓷色料的使用条件决定着它的特性，必须能在高温烧结下不分解变色，必须具有很强的抵抗熔融物侵蚀的能力和化学稳定性，而且在制坯烧结加工的每一道工序中都不能有任何的不良反应。淡蓝色氧化锆作为一种外壳装饰品，是一种非常受大众欢迎的流行色彩。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种淡蓝色釉复合氧化锆，光泽度好，化学性能稳定，色泽既透亮又鲜艳；同时本发明还提供其制备方法。
本发明是采用以下技术方案实现的：
所述的淡蓝色釉复合氧化锆，由氧化锆粉和着色剂制成，其中，所述的着色剂由氧化镍、氧化铝、氧化锌、氧化钴以及煅烧硼砂组成。
氧化锆粉优选为氧化钇稳定氧化锆粉。
氧化锆粉和着色剂的质量比为97～93：3～7，优选97～95：3～5。
氧化镍、氧化铝、氧化锌、氧化钴以及煅烧硼砂的质量比优选为8～13：42～48：18～22：4.5～8：14～18。
本发明所述的淡蓝色釉复合氧化锆的制备方法，包括以下步骤：
(1)将氧化镍、氧化铝、氧化锌、氧化钴以及煅烧硼砂混合后配制成溶液，然后加入助磨剂球磨得到混合料浆，再进行烘干处理；
(2)将烘干之后的混合物过标准筛，然后将过筛之后的物料进行烧结；
(3)将烧结之后的物料再进行球磨，得到着色剂料浆，备用；
(4)将氧化锆粉配制成溶液，然后加入分散剂球磨，得到氧化锆浆料；
(5)将步骤(3)得到的着色剂料浆加入至步骤(4)中的氧化锆浆料中，均匀混合；
(6)将步骤(5)中均匀混合后的料浆进行造粒、制坯、成型、烧结后，制得淡蓝色釉复合氧化锆。
其中：助磨剂为无水乙醇、硬脂酸、丙二醇或三乙醇胺中的一种，优选硬脂酸；分散剂优选为丙烯酸。
具体地，所述的淡蓝色釉复合氧化锆的制备方法，包括以下步骤：
(1)将所述氧化镍、氧化铝、氧化锌、氧化钴、煅烧硼砂混合，加入纯水，配制成65％～80％的水溶液，加入0.5％～2％的助磨剂为研磨介质均匀球磨得到混合料浆，经干燥箱80℃～95℃烘干；
(2)将烘干之后的着色剂混合物过80目标准筛，然后将过筛之后的着色剂置入烧结炉中在1050℃～1150℃烧结；
(3)将烧结之后的着色剂再进行球磨，得到着色剂料浆，备用；
(4)将氧化锆粉体和纯水配制成70％～75％的水溶液，加入0.04％～0.1％分散剂球磨，得到氧化锆浆料；
(5)将步骤(3)得到的着色剂料浆加入至步骤(4)中的氧化锆浆料中，均匀混合；
(6)将步骤(5)中均匀混合后的料浆喷雾造粒并过筛，得到氧化锆陶瓷粉末；通过干压工艺将所述陶瓷粉体压制成陶瓷生坯，再进行冷等静压成型；
(7)将所述陶瓷生坯在1420℃～1500℃温度下烧结，即得淡蓝色釉复合氧化锆陶瓷。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明使用的着色剂着色稳定，能够完美适应烧结氧化锆各个阶段的温度，不会产生损害，同时，产品烧结致密性好，制备的淡蓝色釉复合氧化锆，光泽度好，化学性能稳定，色泽既透亮又鲜艳。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
实施例中用到的所有原料除特殊说明外，均为市购。
实施例1
所述的淡蓝色釉复合氧化锆的制备方法，氧化锆粉和着色剂的质量比为97:3，包括以下步骤：
(1)将所述的氧化镍、氧化铝、氧化锌、氧化钴、煅烧硼砂按9：47：20：7.5：16.5的质量比例混合，用去离子水配制成65％的水溶液，加入0.5％的硬脂酸作为助磨剂为研磨介质均匀球磨得到混合料浆，经干燥箱85℃烘干；
(2)将烘干之后的着色剂混合物过80目标准筛，然后将过筛之后的着色剂置入烧结炉中1050℃烧结；
(3)将烧结之后的着色剂再进行球磨，得到着色剂料浆，备用；
(4)将氧化锆粉体、纯水配制成70％的水溶液，加入0.04％丙烯酸分散剂球磨；
(5)然后将步骤(3)得到的着色剂料浆加入至步骤(4)中球磨后的浆料中，均匀混合；
(6)将步骤(5)中混合后的料浆喷雾造粒并过筛，得到氧化锆陶瓷粉末；通过干压工艺将所述陶瓷粉体压制成陶瓷生坯，再进行冷等静压成型；
(7)将所述陶瓷生坯在1420℃温度下烧结，即得淡蓝色釉复合氧化锆陶瓷。
实施例2
所述的淡蓝色釉复合氧化锆的制备方法，氧化锆粉和着色剂的质量比为96:4，包括以下步骤：
(1)将所述的氧化镍、氧化铝、氧化锌、氧化钴、煅烧硼砂按11.5：46.5：19：6：17的质量比例混合，用去离子水配制成70％的水溶液，加入1％的硬脂酸作为助磨剂为研磨介质均匀球磨得到混合料浆，经干燥箱90℃烘干；
(2)将烘干之后的着色剂混合物过80目标准筛，然后将过筛之后的着色剂置入烧结炉中1050℃烧结；
(3)将烧结之后的着色剂再进行球磨，得到着色剂料浆，备用；
(4)将氧化锆粉体、纯水配制成72％的水溶液，加入0.05％丙烯酸分散剂球磨；
(5)然后将步骤(3)得到的着色剂料浆加入至步骤(4)中球磨后的浆料中，均匀混合；
(6)将步骤(5)中混合后的料浆喷雾造粒并过筛，得到氧化锆陶瓷粉末；通过干压工艺将所述陶瓷粉体压制成陶瓷生坯，再进行冷等静压成型；
(7)将所述陶瓷生坯在1430℃温度下烧结，即得淡蓝色釉复合氧化锆陶瓷。
实施例3
所述的淡蓝色釉复合氧化锆的制备方法，氧化锆粉和着色剂的质量比为95:5，包括以下步骤：
(1)将所述的氧化镍、氧化铝、氧化锌、氧化钴、煅烧硼砂按10：45：18：8：17的质量比例混合，用去离子水配制成75％的水溶液，加入1.5％的硬脂酸作为助磨剂为研磨介质均匀球磨得到混合料浆，经干燥箱88℃烘干；
(2)将烘干之后的着色剂混合物过80目标准筛，然后将过筛之后的着色剂置入烧结炉中1050℃烧结；
(3)将烧结之后的着色剂再进行球磨，得到着色剂料浆，备用；
(4)将氧化锆粉体、纯水配制成75％的水溶液，加入0.06％丙烯酸分散剂球磨；
(5)然后将步骤(3)得到的着色剂料浆加入至步骤(4)中球磨后的浆料中，均匀混合；
(6)将步骤(5)中混合后的料浆喷雾造粒并过筛，得到氧化锆陶瓷粉末；通过干压工艺将所述陶瓷粉体压制成陶瓷生坯，再进行冷等静压成型；
(7)将所述陶瓷生坯在1450℃温度下烧结，即得淡蓝色釉复合氧化锆陶瓷。
实施例4
所述的淡蓝色釉复合氧化锆的制备方法，氧化锆粉和着色剂的质量比为96:4，包括以下步骤：
(1)将所述的氧化镍、氧化铝、氧化锌、氧化钴、煅烧硼砂按12：48：19：7：14的质量比例混合，用去离子水配制成80％的水溶液，加入2％的硬脂酸作为助磨剂为研磨介质均匀球磨得到混合料浆，经干燥箱85℃烘干；
(2)将烘干之后的着色剂混合物过80目标准筛，然后将过筛之后的着色剂置入烧结炉中1050℃烧结；
(3)将烧结之后的着色剂再进行球磨，得到着色剂料浆，备用；
(4)将氧化锆粉体、纯水配制成70％的水溶液，加入0.05％丙烯酸分散剂球磨；
(5)然后将步骤(3)得到的着色剂料浆加入至步骤(4)中球磨后的浆料中，均匀混合；
(6)将步骤(5)中混合后的料浆喷雾造粒并过筛，得到氧化锆陶瓷粉末；通过干压工艺将所述陶瓷粉体压制成陶瓷生坯，再进行冷等静压成型；
(7)将所述陶瓷生坯在1470℃温度下烧结，即得淡蓝色釉复合氧化锆陶瓷。
将以上实施例1-4制备的淡蓝色釉复合氧化锆陶瓷，进行性能检测，检测结果见表1：
色差检测方法为GB/T 7921-1997均匀色空间和色差公式测定标准；
强度检测方法为GB/T 232-2010弯曲试验法；
维氏硬度检测方法为GB/T4340.1-2009维氏硬度试验。
表1淡蓝色釉复合氧化锆陶瓷的物理性能
当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。
Claims (10)
1.一种淡蓝色釉复合氧化锆，其特征在于：由氧化锆粉和着色剂制成，其中，所述的着色剂由氧化镍、氧化铝、氧化锌、氧化钴以及煅烧硼砂组成。
2.根据权利要求1所述的淡蓝色釉复合氧化锆，其特征在于：氧化锆粉为氧化钇稳定氧化锆粉。
3.根据权利要求1所述的淡蓝色釉复合氧化锆，其特征在于：氧化锆粉和着色剂的质量比为97～93：3～7。
4.根据权利要求1所述的淡蓝色釉复合氧化锆，其特征在于：氧化镍、氧化铝、氧化锌、氧化钴以及煅烧硼砂的质量比为8～13：42～48：18～22：4.5～8：14～18。
5.一种权利要求1-4任一所述的淡蓝色釉复合氧化锆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将氧化镍、氧化铝、氧化锌、氧化钴以及煅烧硼砂混合后配制成溶液，然后加入助磨剂球磨得到混合料浆，再进行烘干处理；
(2)将烘干之后的混合物过标准筛，然后将过筛之后的物料进行烧结；
(3)将烧结之后的物料再进行球磨，得到着色剂料浆，备用；
(4)将氧化锆粉配制成溶液，然后加入分散剂球磨，得到氧化锆浆料；
(5)将步骤(3)得到的着色剂料浆加入至步骤(4)中的氧化锆浆料中，均匀混合；
(6)将步骤(5)中均匀混合后的料浆进行造粒、制坯、成型、烧结后，制得淡蓝色釉复合氧化锆。
6.根据权利要求5所述的淡蓝色釉复合氧化锆的制备方法，其特征在于：步骤(1)中将氧化镍、氧化铝、氧化锌、氧化钴以及煅烧硼砂混合后配制成65％～80％的水溶液，然后加入0.5％～2％的助磨剂球磨得到混合料浆，再在80℃～95℃下进行烘干处理。
7.根据权利要求5所述的淡蓝色釉复合氧化锆的制备方法，其特征在于：助磨剂为无水乙醇、硬脂酸、丙二醇或三乙醇胺中的一种；分散剂为丙烯酸。
8.根据权利要求5所述的淡蓝色釉复合氧化锆的制备方法，其特征在于：步骤(2)中的烧结温度为1050℃～1150℃。
9.根据权利要求5所述的淡蓝色釉复合氧化锆的制备方法，其特征在于：步骤(4)中将氧化锆粉配制成70％～75％的水溶液，然后加入0.04％～0.1％的分散剂球磨。
10.根据权利要求5所述的淡蓝色釉复合氧化锆的制备方法，其特征在于：步骤(6)中的烧结温度为1420℃～1500℃。
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