[发明专利]一种高强度粉红色氧化锆陶瓷粉体及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种高强度粉红色氧化锆陶瓷粉体，其化学组成为氧化锆和外加氧化物；所述外加氧化物相对于氧化锆，其含量为氧化铒0.5～4.0mol％、氧化钇0.5～4.0mol％、氧化镁0.1～0.3mol％、氧化铝0.1～0.3mol％。此外，还公开了上述高强度粉红色氧化锆陶瓷粉体的制备方法和应用。本发明通过优化配方组成所得到的成分稳定、性能优异的粉体原料，有利于获得强度高、韧性好、发色良好、润泽度高、表面缺陷少的粉红色美学陶瓷产品，从而能够很好地满足实际应用中严苛的加工要求，并且有利于扩宽其应用领域，具有显著的经济效益和广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及陶瓷材料技术领域，尤其涉及一种消费电子产品用粉红色氧化锆陶瓷粉体及其制备方法和应用。

背景技术

氧化锆陶瓷具有强度高、硬度高、耐腐蚀等优良性能，此外还有导热系数低、热膨胀系数低、摩擦系数低、化学稳定性高等优点。因此，氧化锆陶瓷的应用十分广泛，已在耐火材料、高温结构材料、电子材料、日用餐厨具材料、模具、固体燃料电池、氧传感器等领域广泛使用。

近年来，由于氧化锆自身的优良性能和良好的生物相容性，以及对人体无任何刺激作用等特点，在消费品的应用上也不断大放异彩，如手链、表链、纽扣、智能手表、智能手机、电脑等等。由于消费电子产品(如智能手表、智能手机、电脑等)制造、检验的严格要求，对氧化锆陶瓷无论是性能方面还是加工方面均提出了更高的要求。此外，随着人们生活水平的不断提高，消费者在产品器件的美学需求方面也在同步提高；并且，随着5G网络、无线充电等新技术的应用和普及，氧化锆美学陶瓷的市场需求也会进一步扩大。然而，现有的消费电子产品上使用的大多是黑色、白色氧化锆陶瓷，缺少更加美丽的彩色产品，不能很好地满足消费者的使用需求。为此，近年来也研究开发了呈彩色的氧化锆陶瓷，但仍普遍存在着发色暗淡、表观状况不佳、尤其是力学性能低等缺陷，难以满足制造加工、市场以及应用的实际需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高强度粉红色氧化锆陶瓷粉体，通过优化配方组成，以适宜于合成得到成分稳定、性能优异的粉体原料，从而有利于获得强度高、韧性好、发色良好、润泽度高、表面缺陷少的美学陶瓷产品。本发明的另一目的在于提供上述高强度粉红色氧化锆陶瓷粉体的制备方法和应用。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

本发明提供的一种高强度粉红色氧化锆陶瓷粉体，其化学组成为氧化锆和外加氧化物；所述外加氧化物相对于氧化锆，其含量为氧化铒0.5～4.0mol％、氧化钇0.5～4.0mol％、氧化镁0.1～0.3mol％、氧化铝0.1～0.3mol％。优选地，所述外加氧化物相对于氧化锆的含量为氧化铒0.5～3.5mol％、氧化钇0.5～3.5mol％、氧化镁0.1～0.25mol％、氧化铝0.1～0.25mol％。

上述方案中，本发明所述氧化锆的原料物质为等量的氧氯化锆；所述外加氧化物的原料物质相应为等量的硝酸铒、硝酸钇、碳酸镁、硫酸铝铵。

本发明的另一目的通过以下技术方案予以实现：

本发明提供的上述高强度粉红色氧化锆陶瓷粉体的制备方法，包括以下步骤：

(1)首先将氧氯化锆溶于水中形成氧氯化锆水溶液，然后按照所述比例将硝酸铒、硝酸钇溶于氧氯化锆水溶液中，并加入浓度为3～5mol/L的碱作为沉淀剂，控制体系pH值为7.0～10.0，将锆、铒、钇元素完全转化为沉淀，经过滤、洗涤、干燥，得到前驱体Ⅰ；

(2)按照所述比例将碳酸镁溶于浓度为3～5mol/L的酸中至其完全溶解，然后加入浓度为3～5mol/L的碱作为沉淀剂，控制体系pH值为8.0～10.0，使其中的金属离子完全沉淀，经过滤、洗涤、干燥，得到前驱体Ⅱ；

(3)按照所述比例将硫酸铝铵溶于3～5mol/L酸中至其完全溶解，然后加入浓度为3～5mol/L的碱作为沉淀剂，控制体系pH值为3.0～5.0，使其中的金属离子完全沉淀，经过滤、洗涤、干燥，得到前驱体Ⅲ；