[发明专利]火焰喷涂用高纯细晶氧化锆陶瓷条棒的制备方法

权利要求书

1.火焰喷涂用高纯细晶氧化锆陶瓷条棒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)喷雾造粒：将高纯纳米氧化锆粉末通过喷雾造粒工艺，制得球形氧化锆粉末原料；

(2)配制粘接剂：将聚乙烯醇溶于蒸馏水，加入稳定剂后搅拌均匀，制得聚乙烯醇水溶液粘结剂；

(3)真空练泥：将步骤(1)制备的球形氧化锆粉末原料加入步骤(2)制备的聚乙烯醇水溶液粘结剂中，加入润滑剂和增塑剂，用真空搅拌机进行混料练泥，直至获得氧化锆可塑泥团；

(4)真空挤压成型：将步骤(3)制备的氧化锆可塑泥团放入真空挤出机中，挤出成型，制得氧化锆条棒生胚体；

(5)脱除水和有机物：将步骤(4)制备的氧化锆条棒生胚体依次脱除其中的水分和有机物，制得氧化锆条棒熟胚体；

(6)烧结：将步骤(5)制备的氧化锆条棒熟胚体烧结，得到火焰喷涂用高纯细晶氧化锆陶瓷条棒。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述高纯纳米氧化锆粉末的杂质元素Fe、Mn、Mg、Pb、Ti、W、Cr、Co、V、Mo、As、Ni含量均≤10ppm，高纯纳米氧化锆粉末晶粒大小≤40nm；所制得的球形氧化锆粉末原料主要粒径分布范围为0.2～15μm，平均粒径d₅₀≤5μm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述聚乙烯醇聚合度为1500～1800，聚乙烯醇与蒸馏水的质量比为10～20∶80～90；所述稳定剂为氯化钙，稳定剂加入量为粘接剂质量的4％～10％。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中蒸馏水的温度为80～90℃；搅拌均匀后在80～90℃的恒温水浴中保温6～10h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述润滑剂为石蜡，所述增塑剂为甘油；以质量计，球形氧化锆粉末原料∶粘结剂∶润滑剂∶增塑剂＝100∶35～65∶5～10∶3～6。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)获得氧化锆可塑泥团后，在密封状态下陈化15～20h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中挤出压力7～15MPa，挤出机口模内径设置为7.0～7.2mm，将口模定型长度设置为18～20mm；挤压成型后，放入烘箱中红外干燥8～12h。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)和步骤(6)均在箱式电阻炉中进行，氧化锆条棒坯体垂直悬挂在箱式电阻炉中。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，以2～4℃/min的速度升温至95～105℃保温0.25～0.75h脱除水分，随后以3～5℃/min的速度升温至205～215℃保温0.75～1.25h去除坯体中聚乙烯醇，接着以3～5℃/min的速度升温至255～265℃保温5.75～6.25h去除坯体中甘油，继续以3～5℃/min的速度升温至315～325℃保温1.75～2.25h去除坯体中石蜡，继续以3～5℃/min的速度升温至395～405℃保温0.75～1.25h充分排尽坯体中有机物。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)将排尽有机物的氧化锆条棒坯体继续电阻炉中以5～10℃/min的速度升温至1200～1250℃保温1～2h，随后以10～15℃/min的速度升温至1400～1450℃烧结1～4h。