[发明专利]一种不受烧结影响的高韧氧化钇稳定四方氧化锆材料及其制备方法

权利要求书

1.一种不受烧结影响的高韧氧化钇稳定四方氧化锆3Y-TZP材料的制备方法，其特征在于，按下述制备方法制得，包括下列步骤：

（1）溶胶配制：

按摩尔比Zr(NO₃)₄•3H₂O:Y(NO₃)3•6H₂O＝0.94:0.06配料，配制成透明水溶液；再加添加剂柠檬酸和聚乙二醇，磁力搅拌至澄清透明的溶胶；

（2）原料制备：

以一定压力的纯净空气为雾化介质，将上述配制好的溶胶雾化到刚玉坩埚；雾化完毕后再将温度升至一定温度进行热处理得到所需原料，经保温烧结1小时后冷却至室温获得3Y-TZP纳米粉末；

（3）块材制备：

以900℃热处理1h后的3Y-TZP纳米粉末为起始原料，将上述粉末放入玛瑙研钵中碾磨，取适量放入直径为18mm的不锈钢模具中，在500MPa压力下压制成型，将成型的圆片放入程控高温炉中于1350℃-1600℃烧结1.5-2.5h，升降温速率为2℃/min，冷却至室温后制备成厚度为2mm圆片，得到3Y-TZP材料；所述3Y-TZP材料颗粒尺寸介于135nm-900nm之间，无单斜相，烧结密度为5.63g/cm³-6.05g/cm³，相对密度92.6%-99.5%。

2.如权利要求1所述的一种不受烧结影响的高韧氧化钇稳定四方氧化锆3Y-TZP材料的制备方法，其特征在于，

所述（1）溶胶配制 ：

以去离子水为溶剂，配制金属离子总浓度为0.2摩尔/升的透明水溶液；再依次加入添加剂柠檬酸和聚乙二醇，柠檬酸添加量为160g/L，聚乙二醇分子量为20000，添加量为20g/L；

所述（2）原料制备：采用纯度为99.99％的空气为雾化介质，其压力为0.3MPa；刚玉坩埚温度为500℃-900℃。

3.如权利要求1所述的一种不受烧结影响的高韧氧化钇稳定四方氧化锆3Y-TZP材料的制备方法，其特征在于，所述不受烧结影响的高韧氧化钇稳定四方氧化锆3Y-TZP材料的室温断裂韧性介于3.94~4.98MPa•m^1/2之间。