CN1298673C - 纳米ZrO2陶瓷材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纳米ZrO2陶瓷材料及其制备方法，属于陶瓷材料制备技术领域。该材料以ZrO2和MgO为原料，其特征在于，所述材料的配方为：ZrO2：0.9～0.92，和MgO：0.08～0.1，其比例为实际摩尔数。球磨混料，烘干，过筛，冷等静压成形，在1450℃～1650℃空气气氛中进行烧结，并保温4小时～10小时，在900～1300℃进行晶粒细化退火处理，10～50小时。即得晶粒尺寸小于500nm的纳米ZrO2陶瓷材料。利用本发明的配方和制备方法制备的陶瓷材料晶粒均匀，制备方法工艺简单、低成本，适用于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种纳米ZrO2陶瓷材料及其制备方法，属于陶瓷材料制备技术领域。
背景技术
纳米ZrO2陶瓷材料，由于其具有大的塑性变形，使得其具有高温加工性能。由于在陶瓷粉料烧结过程中伴随有晶粒长大过程，常用的烧结方法很难制备出晶粒尺寸小的纳米ZrO2陶瓷材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备工艺简单，晶粒细小的纳米ZrO2陶瓷材料及其制备方法。通过烧结工艺，制备高密度微米ZrO2陶瓷材料，在较低温度进行晶粒细化退火处理，得到晶粒小于500nm性能优良的纳米ZrO2陶瓷材料。
本发明提出的纳米ZrO2陶瓷材料，其特征在于：该材料以ZrO2和MgO为原料，所述材料的配方为：ZrO2：0.9～0.92，和MgO：0.08～0.1，其比例为实际摩尔数。
本发明提出的纳米ZrO2陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述方法采用晶粒细化法，该方法依次按如下步骤进行：
(1)分别称量按摩尔比为ZrO2：0.9～0.92，和MgO：0.08～0.1，进行配料；
(2)将所配制的粉料进行球磨混料；
(3)将混合好的料烘干，过筛，冷等静压成形；
(4)将成形好的料在1450℃～1650℃空气气氛中进行烧结，并保温4小时～10小时；
(5)将上述烧结好的陶瓷材料在900～1300℃进行晶粒细化退火处理，即得晶粒尺寸小于500nm的纳米ZrO2陶瓷材料。
利用本发明的配方和制备方法制备的纳米ZrO2陶瓷材料，晶粒尺寸小于500nm，。本制备方法工艺简单、低成本，适用于工业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明：
实施例1
(1)分别称量按摩尔比为ZrO2：0.9，MgO：0.1，进行配料；
(2)将所配制的粉料进行球磨混料；
(3)将混合好的料烘干，过筛，冷等静压成形；
(4)将成形好的料在1650℃空气气氛中进行烧结，并保温8小时；
(5)将上述烧结好的陶瓷材料在1200℃进行晶粒细化退火处理，20小时。即得晶粒尺寸为300nm的纳米ZrO2陶瓷材料。
实施例2
(1)分别称量按摩尔比为ZrO2：0.91，MgO：0.09，进行配料；
(2)将所配制的粉料进行球磨混料；
(3)将混合好的料烘干，过筛，冷等静压成形；
(4)将成形好的料在1600℃空气气氛中进行烧结，并保温10小时；
(5)将上述烧结好的陶瓷材料在1100℃进行晶粒细化退火处理，30小时。即得晶粒尺寸为260nm的纳米ZrO2陶瓷材料。
实施例3
(1)分别称量按摩尔比为ZrO2：0.92，MgO：0.08，进行配料；
(2)将所配制的粉料进行球磨混料；
(3)将混合好的料烘干，过筛，冷等静压成形；
(4)将成形好的料在1500℃空气气氛中进行烧结，并保温12小时；
(5)将上述烧结好的陶瓷材料在1000℃进行晶粒细化退火处理，30小时。即得晶粒尺寸为220nm的纳米ZrO2陶瓷材料。
Claims (2)
1、纳米ZrO2陶瓷材料，其特征在于：该材料以ZrO2和MgO为原料，所述材料的配方为：ZrO2：0.9～0.92，和MgO：0.08～0.1，其比例为实际摩尔数。
2、制备如权利要求1所述纳米ZrO2陶瓷材料的方法，其特征在于，所述方法采用晶粒细化法，该方法依次按如下步骤进行：
(1)分别称量按摩尔比为ZrO2：0.9～0.92，和MgO：0.08～0.1，进行配料；
(2)将所配制的粉料进行球磨混料；
(3)将混合好的料烘干，过筛，冷等静压成形；
(4)将成形好的料在1450℃～1650℃空气气氛中进行烧结，并保温4小时～10小时；
(5)将上述烧结好的陶瓷材料在900～1300℃进行晶粒细化退火处理，即得晶粒尺寸小于500纳米ZrO2陶瓷材料。
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