[发明专利]钇稳定氧化锆浆料、其制备方法及钇稳定氧化锆坯体的制备方法

说明书

本发明涉及一种钇稳定氧化锆浆料、其制备方法及钇稳定氧化锆坯体的制备方法。一种钇稳定氧化锆浆料，按照重量百分比计，包括以下组分：钇稳定氧化锆粉体70％～90％；溶剂6.5％～25％；表面活性剂0.5％～5％；消泡剂0.5％～1.5％；粘接剂2％～8％；及塑化剂0.5％～2.5％；其中，所述溶剂包括水及有机溶剂，所述有机溶剂选自叔丁基卡必醇醋酸酯、醋酸正丙酯、橄榄油、甘油、乙醇、已二醇、异丁醇及松油醇中的至少一种，所述溶剂中水的百分含量为70％～95％；所述表面活性剂选自油酸、蓖麻油、甲基丙烯酸盐、三乙醇胺、三油酸甘油酯、鲱鱼鱼油及丙烯酸酯共聚物铵盐中的至少一种。上述钇稳定氧化锆浆料较为环保且成型工艺相对简单。

技术领域

本发明涉及一种钇稳定氧化锆浆料、其制备方法及钇稳定氧化锆坯体的制备方法。

背景技术

汽车氧传感器芯片的制作技术是汽车氧传感器的核心技术，芯片质量的好坏直接影响到氧传感器的好坏，这就要求制备出好的陶瓷基体。目前陶瓷基体常用的制备工艺是将钇稳定氧化锆浆料通过流延法(Tape Casting)制作成大面积、薄、平的陶瓷片，再进行切割。

流延法是当前已经产业化的主要方案，传统的钇稳定氧化锆浆料流延成型工艺不足之处在于所使用的有机溶剂(如甲苯、二甲苯等)具有毒性、生产成本高、浆料中有机物含量较高导致素胚密度低等。由于钇稳定氧化锆浆料固含量较低，流延成型的薄膜厚度较薄，使用时需要将多个薄膜层叠复合使用，增加了成型工艺的复杂程度。

发明内容

基于此，有必要提供一种较为环保且成型工艺相对简单的钇稳定氧化锆浆料、其制备方法及钇稳定氧化锆坯体的制备方法。

一种钇稳定氧化锆浆料，按照重量百分比计，包括以下组分：

其中，所述溶剂包括水及有机溶剂，所述有机溶剂选自叔丁基卡必醇醋酸酯、醋酸正丙酯、橄榄油、甘油、乙醇、已二醇、异丁醇及松油醇中的至少一种，所述溶剂中水的质量百分含量为70％～95％；所述表面活性剂选自油酸、蓖麻油、甲基丙烯酸盐、三乙醇胺、三油酸甘油酯、鲱鱼鱼油及丙烯酸酯共聚物铵盐中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述钇稳定氧化锆粉体中氧化锆与氧化钇的摩尔比为92:8～97:3。

在其中一个实施例中，所述钇稳定氧化锆粉体的粒径小于9μm。

在其中一个实施例中，所述消泡剂选自聚氧丙烯甘油醚、苯乙酸月桂醇、聚醚改性有机硅及聚硅氧烷中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述粘接剂选自聚乙烯醇缩丁醛、乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、氢化蓖麻油及聚乙烯醇中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述塑化剂选自邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、聚乙二醇、二苯甲酸酯、硬脂酸丁酯及磷酸丙烯酯中的至少一种。

上述任一项所述的钇稳定氧化锆浆料的制备方法，包括以下步骤：

将所述钇稳定氧化锆粉体、溶剂、表面活性剂及消泡剂混合后球磨8小时～24小时得到预混料；及

将所述增塑剂和粘接剂加入所述预混料中继续球磨8小时～24小时得到钇稳定氧化锆浆料。

在其中一个实施例中，还包括步骤：将所述钇稳定氧化锆浆料真空脱泡30分钟～60分钟。

一种钇稳定氧化锆坯体的制备方法，将上述的钇稳定氧化锆浆料经辊轧烘干成型得到钇稳定氧化锆坯体。

在其中一个实施例中，所述钇稳定氧化锆坯体的厚度为0.2毫米～0.5毫米。