[发明专利]一种氧化锆基金属陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种氧化锆基金属陶瓷材料，其特征在于，它主要由氧化锆基陶瓷粉末与铁金属粉末按照质量比为（70-75）：（25-30）复合制成，其中，氧化锆基陶瓷粉末包括坯料和釉料，所述坯料和釉料的质量比为（93-96）：（4-7）。

2.如权利要求1所述的氧化锆基金属陶瓷材料，其特征在于，所述坯料的原料中含有以下质量百分比含量的组分：二氧化钛含量为1-1.5%、碱金属的氧化物含量为2-6%、铜的氧化物含量为1.2-1.6%、钒的氧化物含量为0.1-0.3%、镓的氧化物含量为0.05-0.1%和稀土元素的氧化物含量不大于1.3%。

3.如权利要求1所述的氧化锆基金属陶瓷材料，其特征在于，所述釉料的原料中含有以下质量百分比含量的组分：铁的氧化物含量为1-3%、钴的氧化物含量为2-4%，碱金属的氧化物含量为2-6%、铜的氧化物含量为1.2-1.6%、镓的氧化物含量为0.05-0.1%、铟的氧化物含量不大于0.05%和稀土元素的氧化物含量不大于1.3%。

4.如权利要求2或3所述的氧化锆基金属陶瓷材料，其特征在于，所述稀土元素选自镧、钕、钇、钐、钪和铈的一种或几种；所述碱金属的氧化物选自氧化钾、氧化钠和氧化锂中的一种或几种。

5.如权利要求1所述的氧化锆基金属陶瓷材料，其特征在于，所述陶瓷粉末的制备方法包括以下步骤：

步骤1、采用现有工艺制备坯料，然后在坯料的表面均匀涂覆釉料，再在1300℃以下将烧制成烧制体；

步骤2、将烧制而成的预制体同氧化锌一起粉碎研磨成平均粒径小于50μm的粉末，即得到陶瓷粉末，其中，加入的氧化锌的质量不高于烧制体质量分数的3.5%。

6.如权利要求1所述的氧化锆基金属陶瓷材料，其特征在于，所述氧化锆基金属陶瓷材料的制备方法包括以下步骤：

步骤1、取设计量的金属粉末和陶瓷粉末置于高速球磨机中进行混合研磨2-4h, 高速球磨机转速为400rad/min，然后置于高速混合机中混合均匀，得到初级混料；

步骤2、设计压制模具，用硬脂酸锌酒精溶液润滑压制模具的内腔，然后将混合料倒入已设计好的模具内，安装上冲模，使冲模的上表面保持水平，安装完成后，将模具放入粉末压片机中进行压制成型，压制压力为260-280MPa，压制速度为1mm/min，保压时间为15min，得到压坯件；

步骤3、将得到的压坯件置于烘干炉中进行80℃保温烘干3-4h；

步骤4、将烘干后的压坯件放入真空烧结炉中进行真空烧结，真空烧结炉先升温至350℃，初始升温速率为110℃/h，烧结2h，然后升温至950℃，升温速率为1000℃/h，保温1h，再升温至1200℃，升温速率为1100℃/h，保温1h，然后再降温至400℃，保温1-2h，最后随炉冷却至室温，得到半成品；

步骤5、将得到的半成品进行打磨和精整，在去离子水中进行超声清洗，干燥后即得。