[发明专利]一种高断裂韧性氧化锆陶瓷的制备方法

权利要求书

1.一种高断裂韧性氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将钙离子的可溶性盐、铝离子的可溶性盐和Si(OC₂H₅)₄加水配制成混合溶液；搅拌、滴加氨水调节混合溶液的pH生成沉淀，经水洗、离心分离得到复合溶胶A；钙离子的可溶性盐、铝离子的可溶性盐和Si(OC₂H₅)₄按照CaO、Al₂O₃、SiO₂的摩尔比为（2-5）：（3-10）：（0.5-3）的比例称量；

（2）将八水合氧氯化锆、六水合氯化钇加水混合，滴加氨水调节pH生成沉淀，经洗涤、离心后得到氢氧化锆前驱体，经过干燥得到复合粉体B；八水合氧氯化锆和六水合氯化钇按照ZrO₂、Y₂O₃的摩尔比为（0.5-3）：（99.5-97）的比例称量；

（3）将步骤（1）得到的复合溶胶A、步骤（2）得到的复合粉体B、水和分散剂混合，经过干燥、过筛后、煅烧、球磨、喷雾造粒得到复合粉体C；复合溶胶A、复合粉体B、水和分散剂质量比为（10-30）：（70-90）：（100-120）：（0.5-3）；所述煅烧温度为600-900℃；

（4）将步骤（3）得到的复合粉体C干压成型、烧结，得到高断裂韧性的氧化锆陶瓷。

2.根据权利要求1所述的一种高断裂韧性氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述钙离子的可溶性盐为CaCl₂^.2H₂O和Ca(NO₃)₂^.4H₂O中的任意一种或者其组合；所述铝离子的可溶性盐为AlCl₃^.6H₂O和Al(NO₃)₃^.6H₂O中的任意一种或者其组合。

3.根据权利要求1所述的一种高断裂韧性氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述氨水的浓度为0.1-0.2ml/L，所述混合溶液的pH为8.7-10。

4.根据权利要求1所述的一种高断裂韧性氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，加水混合后所得溶液的pH为8.7-10，所述干燥的温度为100-300℃，所述干燥的时间为0.5-1h。

5.根据权利要求1所述的一种高断裂韧性氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述的分散剂是聚丙烯酸铵、聚乙二醇、三聚磷酸钠、羧甲基纤维素钠、磷酸三钠和六偏磷酸钠中的一种或多种的任意比例的组合。

6.根据权利要求1所述的一种高断裂韧性氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述干燥的温度为90-110℃，所述过筛的目数为100-200；球磨过程中煅烧粉体、研磨介质与水的比例为1：2：（1-1.5），转速和球磨时间分别为400-500r/min和2-4h。

7.根据权利要求1所述的一种高断裂韧性氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述的喷雾造粒的操作工艺参数为：干燥空气温度为250-300℃，出风温度为110-150℃，浆料流速为1.8-2.3L/h。

8.根据权利要求1所述的一种高断裂韧性氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述干压成型的压力为15-30MPa，所述烧结温度和保温时间分别是1300-1400℃，1-2h。