[发明专利]一种多色氧化锆陶瓷片及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种多色氧化锆陶瓷片，其特征在于，所述氧化锆陶瓷片是以钇稳定氧化锆粉体为主要原料，通过添加增强剂、调色剂、pH调整剂、粘接剂、增塑剂、分散剂和无水乙醇-丁酮共沸物，通过球磨获得单色流延浆料；采用多通道流延法将单色流延浆料制备得到多色氧化锆陶瓷素坯带，将其裁切成素坯片后经过温等静压进行成型，得到三维的多色素坯体，再经排胶、烧结后制得；

所述多色氧化锆陶瓷片制备的具体步骤如下：

S1.多色流延浆料的制备：①称取钇稳定氧化锆粉、增强剂、调色剂、浆料pH调整剂和分散剂，添加无水乙醇-丁酮共沸物，进行第一次球磨，制得浆料A；②将粘接剂和增塑剂加入浆料A中，进行第二次球磨，制得浆料B；③将浆料B在真空度为0.1Pa的条件下脱泡，得到单色浆料C；

S2.多色氧化锆陶瓷素坯带的制备：采用多通道流延法将不同颜色的单色浆料C进行素坯成型，具体方式如下：将不同颜色的单色浆料C通过流延浆料注入管注入到被分隔开的流延浆料料槽内，同时通过可编程伺服电机组控制器控制可编程伺服电机推动可移动料槽隔板进行左右移动，并调节卷膜电机的速率，使与卷膜电机相连接的卷筒带动聚酯膜移动，此时，任一可移动料槽隔板相邻的两种不同单色浆料将在流延浆料料槽和流延刮刀1之间的空隙处相互接触，再流经流延刮刀1和流延刮刀2后，经干燥后，获得素坯带；

S3.将步骤S2所得素坯带裁切和打孔，获得素坯片；

S4.将素坯片放置在模具中，用温等静压成型，得到具有三维的多色素坯体；

S5.将多色素坯体在脱脂炉中进行埋粉排胶，再经过烧结后，获得多色氧化锆陶瓷片。

2.根据权利要求1所述的多色氧化锆陶瓷片，其特征在于，所述钇稳定氧化锆粉的粒径为30～300nm，其纯度为99～100％；所述pH调整剂为氧氯化锆；所述增强剂为无水氯化铝、六水氯化铝或六水硝酸钇中的一种以上；所述粘接剂为聚乙烯醇缩丁醛；所述增塑剂为三甘醇二异辛酸酯或/和二丙二醇二苯甲酸酯；所述分散剂为聚乙二醇、双十二烷基二甲基溴化铵或十六烷基三甲基溴化铵中的一种或任意两种混合。

3.根据权利要求1所述的多色氧化锆陶瓷片，其特征在于，所述调色剂为稀土金属盐或过渡金属盐，所述稀土金属盐或过渡金属盐可溶于乙醇或丁酮。

4.根据权利要求3所述的多色氧化锆陶瓷片，其特征在于，所述稀土金属盐为稀土金属硝酸盐，稀土金属硫酸盐，稀土金属氯化盐，稀土金属氧氟化盐，稀土金属柠檬酸盐或稀土金属乙酸盐中的一种以上；所述过渡金属盐为过渡金属硝酸盐，过渡金属硫酸盐，过渡金属氯化盐，过渡金属氧氟化盐，过渡金属柠檬酸盐或过渡金属乙酸盐中的一种以上。

5.根据权利要求4所述的多色氧化锆陶瓷片，其特征在于，所述稀土金属为铈、镨、钕、钐、铕、铽、钬、铒、铥、镥、镝、镧、镱或钆，所述过渡金属为钒、铬、锰、铁、钴、镍或铜。

6.根据权利要求1所述的多色氧化锆陶瓷片，其特征在于，所述钇稳定氧化锆粉和增强剂的质量比为(8～100)：1；所述钇稳定氧化锆粉和分散剂的质量比为(40～60)：1；所述钇稳定氧化锆粉和粘接剂的质量比为(7～20)：1；所述钇稳定氧化锆粉和增塑剂的质量比为(7～20)：1；所述调色剂和钇稳定氧化锆粉的质量比为1：(5～50)。

7.根据权利要求1所述的多色氧化锆陶瓷片，其特征在于，所述温等静压的温度为75～90℃，压力为100～150MPa；所述排胶的最高温度为600～1000℃，排胶的升温速率为0.3～3℃/min，在排胶的最高温度保温0.5～1h；所述烧结的温度为1300～1500℃，烧结的升温速率为5～15℃/min，在烧结的保温时间为2～4h。

8.根据权利要求1所述的多色氧化锆陶瓷片，其特征在于，步骤S1中所述增强剂和钇稳定氧化锆粉的总质量与无水乙醇-丁酮共沸物的质量比为1：(1.2～1.5)，所述第一次球磨的时间为15～20h，所述第二次球磨的总时间为15～24h；步骤S2中所述素坯带的厚度为0.6～1.5mm。

9.根据权利要求1-8任一项所述的多色氧化锆陶瓷片在制备手机背壳领域中的应用。