[发明专利]涂布法制备氧化锆陶瓷刀的方法

权利要求书

1.一种涂布法制备氧化锆陶瓷刀的方法，其特征在于：包括以下步骤：

提供质量百分比为55~68%的氧化锆陶瓷粉、质量百分比为18~30%的有机溶剂、质量百分比为0.6~2.1%的分散剂、质量百分比为4.0~7.0%的粘结剂、质量百分比为3.0~7.0%的增塑剂；

将所述分散剂、20%质量的所述有机溶剂及所述氧化锆陶瓷粉放入球磨机内球磨6-24小时；然后将所述粘结剂、增塑剂及另外的80质量的所述有机溶剂加入至所述球磨机内球磨24-48小时；制备好的浆料在真空条件下脱泡，同时搅拌达到10000~20000mps后得到可涂布成型用的浆料；

将所述浆料流入传统流延成型机，制成厚度0.2~2.0mm的生坯，再经过模具冲切、12~30小时的低温排胶、12~24小时的1300~1500℃的高温烧结后得到氧化锆刀。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化锆陶瓷粉中含有3%mol氧化钇稳定剂。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂采用二元共沸混合有机溶剂体系，其包括异丙醇和乙酸乙酯，两者质量比是1:3；或者是乙醇和丁酮的混合物，两者质量比是46:54。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分散剂包括蓖麻油和聚羧酸，两者质量比例是2~3:1。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粘结剂包括分子链长和分子链短的两种不同的聚乙烯醇缩丁醛，两者质量比例是1~3:1。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述增塑剂包括邻苯二甲酸二丁酯和聚乙二醇，两者质量比=1~1.5：1。

7.根据权利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，制成生坯后，模具冲切之前，采用温等静压的方式保证生坯平整度，具体工艺是，将生坯放在平整模具中并装入薄膜袋，在-0.1Mpa的真空下塑封，放入等静压机，在60~70℃的温度下，以10~25Mpa压力均匀压制生坯，冷却后再取出，使生坯密度各向趋于均匀，从而保证烧结后氧化锆陶瓷刀的平整度。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述模具冲切和低温排胶具体包括：将经过处理的生坯通过切刀切成带状卷取，放入陈腐库陈腐24小时以上，经过冲压、切断制成需要的尺寸规格，再4~8片叠加后放入低温排胶炉内，以5~10℃/分钟的速度排胶，缓慢分解配方中加入的分散剂、粘结剂、增塑剂等，排胶需要的时间与生坯的尺寸成正比。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述高温烧结具体包括：将低温排胶后的生坯再放入推板式电炉内，以3~5℃/分钟的速度升温，在1350~1500℃保温2~5小时后自然降温得到氧化锆陶瓷刀坯。

10.一种涂布法制备3Y氧化锆陶瓷刀的方法，其特征在于：包括以下步骤：

提供以下原料混合物：

直径为0.1~3.0um的含有3%mol Y₂O₃稳定剂的氧化锆粉料1000 kg、由质量比为1:3的异丙醇和乙酸乙酯组成或质量比为46:54的乙醇和丁酮组成的有机溶剂385kg、由质量比为1:1的蓖麻油和聚羧酸组成的分散剂30kg、由质量比为1:1的PVB--长链和PVB-短链组成的粘结剂75kg、由质量比为1:1的PVB--长链和PVB-短链组成的粘结剂75kg、由质量比为1.5:1的DBP和PEG组成的增塑剂48kg；

将所述分散剂与20%质量的所述有机溶剂加入到球磨机与所述氧化锆粉料一起球磨18小时；将所述粘结剂、所述增塑剂及另外80%质量的有机溶剂加入到球磨机内球磨48小时制成浆料；将所述浆料置于真空条件下脱泡，同时搅拌达到30000mps后得到可涂布成型用的浆料；

然后，将所述可涂布成型用的浆料注入一流延成型机，将刮刀与膜带间距调整为3.2mm，浆料液面与膜带高度差为50mm，刮刀与膜带相对速度调整为0.35m/min，在温度60~120℃的热风干燥后得到厚度1.5mm的生坯，再经过模具冲切，以15Mpa的压力下得到生坯，经过12小时的低温排胶，30小时的1400℃的高温烧结后得到厚度1.2mm的氧化锆陶瓷刀。