CN114591081A - 一种氧化锆陶瓷制备方法及氧化锆陶瓷识别卡 - Google Patents
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Abstract
一种氧化锆陶瓷制备方法及氧化锆陶瓷识别卡，包括将质量分数为91‑92％的氧化锆粉体、0.3‑0.5％的氧化铝粉体、4.2‑4.6％的氧化钇粉体和3.3‑3.9％的陶瓷色剂粉体加入混料桶内混匀，将混匀粉体和水按照1:0.4‑0.7的比例加入球磨机内，加分散剂混匀，得到固含量30‑50％的初级浆料，初级浆料造粒喷雾，再在900‑1050℃下煅烧，得到初级煅烧料，再和水按照1:0.3‑0.5的比例加入球磨机，加分散剂混匀，得到固含量60‑70％的二级浆料，缓慢加入PVA，搅拌均匀，造粒喷雾，再压制成型，等静压下压紧，将坯料脱脂，烧结，制得抗折弯性强的氧化锆陶瓷。
Description
技术领域
本发明属于陶瓷材料技术领域，具体涉及一种氧化锆陶瓷制备方法及氧化锆陶瓷识别卡。
背景技术
陶瓷材料的外形美观，质感光滑如玉，对电信号的屏蔽作用小，以氧化锆陶瓷为例，氧化锆陶瓷因具有较高的强度，优良的韧性和高耐磨性等优点，成为电子产品外壳或盖板的首选材料。目前的氧化锆陶瓷的制备方法中，烧结温度一般高于1500℃，且需要通过使用较多稳定剂来增加陶瓷材料的韧性。现阶段银行卡主要以PVC材料为基材，具有抗弯性不好、易折断、不耐磨、不防火、不耐高温、不抗紫外线的缺陷。基于此，可以考虑对氧化锆陶瓷的原料组成和制备方法进行改进，提出一种新的氧化锆陶瓷制备方法，使其易于制备的同时具有更好的抗折弯性和耐磨性，从而实现银行卡的抗弯性、韧性、耐磨、防火、耐高温、抗紫外线等性能的提升。
发明内容
本发明的目的就是要解决现有技术的不足，提供一种制备简单且抗折弯性能优异的氧化锆陶瓷制备方法及氧化锆陶瓷识别卡。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
基于本发明的一方面，提供一种氧化锆陶瓷制备方法，包括如下步骤：
(1)将质量分数为91-92％的氧化锆粉体、质量分数为0.3-0.5％的氧化铝粉体、质量分数为4.2-4.6％的氧化钇粉体和质量分数为3.3-3.9％的陶瓷色剂粉体加入混料桶内，混合均匀，得到预混粉体；
(2)将所述预混粉体和水按照1:0.4-0.7的比例加入球磨机内，再加入分散剂，混合均匀，得到固含量30-50％的初级浆料；
(3)将得到的所述初级浆料进行造粒喷雾，得到初级造粒粉，将所述初级造粒粉置于900-1050℃下煅烧，得到初级煅烧料；
(4)将所述初级煅烧料和水按照1:0.3-0.5的比例加入球磨机，再加入分散剂，混合均匀，得到固含量60-70％的二级浆料；
(5)缓慢加入PVA(聚乙烯醇材料)至所述二级浆料，搅拌均匀，然后将所述二级浆料进行造粒喷雾，得到二级造粒粉；
(6)将所述二级造粒粉压制成型，再在等静压下压紧，得到坯料；
(7)将所述坯料在730-830℃下保温脱脂，然后在1400-1500℃下保温烧结，即制得氧化锆陶瓷。
在其中一实施例中，氧化锆陶瓷制备方法包括如下步骤：
(1)将质量分数为91.75％的氧化锆粉体、质量分数为0.35％的氧化铝粉体、质量分数为4.3％的氧化钇粉体和质量分数为3.6％的陶瓷色剂粉体加入混料桶内，混合均匀，得到预混粉体；
(2)将所述预混粉体和水按照1:0.4-0.7的比例加入球磨机内，再加入分散剂，混合均匀，得到固含量30-50％的初级浆料；
(3)将得到的所述初级浆料进行造粒喷雾，得到初级造粒粉，将所述初级造粒粉在900-1050℃下煅烧3h，得到初级煅烧料；
(4)将所述初级煅烧料和水按照1:0.3-0.5的比例加入球磨机，再加入分散剂，混合均匀，得到固含量60-70％的二级浆料；
(5)缓慢加入PVA至所述二级浆料，搅拌均匀，然后将所述二级浆料进行造粒喷雾，得到二级造粒粉；
(6)在90MPa的压力下将所述二级造粒粉压制成型，然后在190MPa的等静压下压紧，得到坯料；
(7)将所述坯料在730-830℃下保温3h脱脂，然后在1400-1500℃下保温3h烧结，即制得氧化锆陶瓷。
在其中一实施例中，步骤(1)中，所述氧化锆粉体为1.8-2.2Y的氧化锆粉体。
在其中一实施例中，步骤(2)中，加入的所述分散剂与所述预混粉体的重量比为1～3:200。
在其中一实施例中，步骤(4)中，加入的所述分散剂与所述初级煅烧料的重量比为1～3:200。
在其中一实施例中，步骤(5)中，加入的PVA与所述二级浆料的重量比为1～3:200。
在其中一实施例中，步骤(2)中加入的所述分散剂为PVA，步骤(4)中加入的所述分散剂为PVA。
在其中一实施例中，步骤(7)中，坯料的烧结温度为1450±20℃。
基于本发明的又一方面，提供一种氧化锆陶瓷识别卡，包括陶瓷基体和信息识别芯片，所述陶瓷基体为上述任意一种氧化锆陶瓷制备方法制得的氧化锆陶瓷，所述陶瓷基体上开设有容纳槽，所述信息识别芯片设置于所述容纳槽内。
本发明的有益效果是，氧化锆陶瓷制备方法采用的氧化锆原料是1.8-2.2Y的氧化锆粉体，烧结温度控制在1450±20℃，具有更好的韧性和抗折弯性能，制备方法简单，采用该氧化锆陶瓷制备方法制备的氧化锆陶瓷制作的识别卡，具有优良的抗弯性、韧性、耐磨、防火、耐高温、抗紫外线等性能。
附图说明
图1为本发明一种氧化锆陶瓷识别卡的结构示意图。
具体实施方式
实施例一
本实施例的一种氧化锆陶瓷制备方法，包括如下步骤：
(1)将质量分数为91.75％的氧化锆粉体、质量分数为0.35％的氧化铝粉体、质量分数为4.3％的氧化钇粉体和质量分数为3.6％的陶瓷色剂加入混料桶内，混合均匀，得到预混粉体；其中，氧化锆粉体为2.2Y-氧化锆。
(2)将预混粉体和水按照1:0.7的比例加入球磨机内，再加入分散剂，加入的分散剂与预混粉体的重量比为1：200，混合均匀，得到固含量30％的初级浆料。
(3)在造粒喷雾塔中将得到的初级浆料进行喷雾干燥，得到初级造粒粉，将初级造粒粉在900℃下煅烧3h，得到初级煅烧料。
(4)将初级煅烧料和水按照1:0.3的比例加入球磨机，再加入分散剂，加入的分散剂与初级煅烧料的重量比为3：200，混合均匀，得到固含量70％的二级浆料。
(5)缓慢加入PVA至二级浆料，加入的PVA与二级浆料的重量比为1:200，搅拌均匀，然后在造粒喷雾塔中将二级浆料进行喷雾干燥，得到二级造粒粉。
(6)在90MPa的压力下将二级造粒粉压制成型，然后在190MPa的等静压下压紧，得到坯料；
(7)将坯料在730℃下保温3h脱脂，然后在1450℃下保温3h烧结，即制得氧化锆陶瓷。
在上述制备步骤中，加入预混粉体的分散剂和加入初级煅烧料的分散剂可选用中京油脂株式会社生产的M-835分散剂，也可选用PVA。
选用按照本实施例方法制备的不同批次的氧化锆陶瓷进行强度测试，测试结果如表1。
表1：氧化锆陶瓷强度测试表
实施例二
本实施例的一种氧化锆陶瓷制备方法，包括如下步骤：
(1)将质量分数为92％的氧化锆粉体、质量分数为0.3％的氧化铝粉体、质量分数为4.2％的氧化钇粉体和质量分数为3.5％的陶瓷色剂粉体加入混料桶内，混合均匀，得到预混粉体；其中，氧化锆粉体为1.8Y-氧化锆。
(2)将预混粉体和水按照1:0.4的比例加入球磨机内，再加入分散剂，加入的分散剂与预混粉体的重量比为3：200，混合均匀，得到固含量50％的初级浆料。
(3)在造粒喷雾塔中将得到的初级浆料进行喷雾干燥，得到初级造粒粉，将初级造粒粉在1050℃下煅烧3h，得到初级煅烧料。
(4)将初级煅烧料和水按照1:0.5的比例加入球磨机，再加入分散剂，加入的分散剂与初级煅烧料的重量比为1：200，混合均匀，得到固含量60％的二级浆料。
(5)缓慢加入PVA至二级浆料，加入的PVC的重量与二级浆料的重量比为3:200，搅拌均匀，然后在造粒喷雾塔中将二级浆料进行喷雾干燥，得到二级造粒粉。
(6)在90MPa的压力下将二级造粒粉压制成型，然后在190MPa的等静压下压紧，得到坯料；
(7)将坯料在830℃下保温3h脱脂，然后在1430℃下保温3h烧结，即制得氧化锆陶瓷。
本发明还提供一种氧化锆陶瓷识别卡，包括陶瓷基体1和信息识别芯片2，陶瓷基体为本发明的氧化锆陶瓷制备方法制得的氧化锆陶瓷，如图1所示，陶瓷基体1上开设有容纳槽，信息识别芯片2设置于容纳槽内。
本发明的氧化锆陶瓷制备方法，采用1.8-2.2Y的氧化锆粉体，烧结温度控制在1450±20℃，具有更好的韧性和抗折弯性能，采用该氧化锆陶瓷制备方法制备的氧化锆陶瓷制作的识别卡，具有优良的抗弯性、韧性、耐磨、防火、耐高温、抗紫外线等性能。
Claims (9)
1.一种氧化锆陶瓷制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将质量分数为91-92％的氧化锆粉体、质量分数为0.3-0.5％的氧化铝粉体、质量分数为4.2-4.6％的氧化钇粉体和质量分数为3.3-3.9％的陶瓷色剂粉体加入混料桶内，混合均匀，得到预混粉体；
(2)将所述预混粉体和水按照1:0.4-0.7的比例加入球磨机内，再加入分散剂，混合均匀，得到固含量30-50％的初级浆料；
(3)将得到的所述初级浆料进行造粒喷雾，得到初级造粒粉，将所述初级造粒粉置于900-1050℃下煅烧，得到初级煅烧料；
(4)将所述初级煅烧料和水按照1:0.3-0.5的比例加入球磨机，再加入分散剂，混合均匀，得到固含量60-70％的二级浆料；
(5)缓慢加入PVA至所述二级浆料，搅拌均匀，然后将所述二级浆料进行造粒喷雾，得到二级造粒粉；
(6)将所述二级造粒粉压制成型，再在等静压下压紧，得到坯料；
(7)将所述坯料在730-830℃下保温脱脂，然后在1400-1500℃下保温烧结，即制得氧化锆陶瓷。
2.如权利要求1所述的氧化锆陶瓷制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将质量分数为91.75％的氧化锆粉体、质量分数为0.35％的氧化铝粉体、质量分数为4.3％的氧化钇粉体和质量分数为3.6％的陶瓷色剂粉体加入混料桶内，混合均匀，得到预混粉体；
(2)将所述预混粉体和水按照1:0.4-0.7的比例加入球磨机内，再加入分散剂，混合均匀，得到固含量30-50％的初级浆料；
(3)将得到的所述初级浆料进行造粒喷雾，得到初级造粒粉，将所述初级造粒粉在900-1050℃下煅烧3h，得到初级煅烧料；
(4)将所述初级煅烧料和水按照1:0.3-0.5的比例加入球磨机，再加入分散剂，混合均匀，得到固含量60-70％的二级浆料；
(5)缓慢加入PVA至所述二级浆料，搅拌均匀，然后将所述二级浆料进行造粒喷雾，得到二级造粒粉；
(6)在90MPa的压力下将所述二级造粒粉压制成型，然后在190MPa的等静压下压紧，得到坯料；
(7)将所述坯料在730-830℃下保温3h脱脂，然后在1400-1500℃下保温3h烧结，即制得氧化锆陶瓷。
3.如权利要求1或2所述的氧化锆陶瓷制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述氧化锆粉体为1.8-2.2Y的氧化锆粉体。
4.如权利要求1或2所述的氧化锆陶瓷制备方法，其特征在于，步骤(2)中，加入的所述分散剂与所述预混粉体的重量比为1～3:200。
5.如权利要求1或2所述的氧化锆陶瓷制备方法，其特征在于，步骤(4)中，加入的所述分散剂与所述初级煅烧料的重量比为1～3:200。
6.如权利要求1或2所述的氧化锆陶瓷制备方法，其特征在于，步骤(5)中，加入的PVC与所述二级浆料的重量比为1～3:200。
7.如权利要求1或2所述的氧化锆陶瓷制备方法，其特征在于，步骤(2)中加入的所述分散剂为PVA，步骤(4)中加入的所述分散剂为PVA。
8.如权利要求1或2所述的氧化锆陶瓷制备方法，其特征在于，步骤(7)中，坯料的烧结温度为1450±20℃。
9.一种氧化锆陶瓷识别卡，其特征在于，包括陶瓷基体和信息识别芯片，所述陶瓷基体为权利要求1-8任一项所述的氧化锆陶瓷制备方法制得的氧化锆陶瓷，所述陶瓷基体上开设有容纳槽，所述信息识别芯片设置于所述容纳槽内。
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