[发明专利]一种等离子金属质感氧化锆陶瓷及其制备方法

说明书

本发明提供一种等离子金属质感氧化锆陶瓷及其制备方法，其步骤包括：(1)将Y₂O₃稳定ZrO₂粉制成生坯；(2)将生坯进行排胶，得到排胶坯；(3)对排胶坯于常压空气气氛中进行首次烧结，首次烧结温度为1450‑1520℃，制得半成品坯；(4)对半成品坯进行抛光，得到抛光坯；(5)对抛光坯置入气氛炉中进行二次烧结，得到等离子金属质感氧化锆陶瓷，其中，气氛炉中的气氛选自甲烷、乙炔、氮气中的至少一种，二次烧结温度为1500‑1700℃。通过该方法制得的等离子金属质感氧化锆陶瓷，表面形成一层等离子金属质感层，具有金属质感，且表面镜面光滑，无需再次抛光处理。

技术领域

本发明涉及陶瓷材料的制备技术领域，具体涉及一种等离子金属质感氧化锆陶瓷及其制备方法。

背景技术

氧化锆陶瓷是一种十分重要的结构陶瓷材料，它具有非常优异的力学性能，有着高弯曲强度及良好的断裂韧性，有陶瓷钢的美誉，因此在工业机械和日常生活中都有着越来越广泛的应用。

氧化锆陶瓷产品外观陶瓷件主要指适用于智能穿戴等系列陶瓷材料。因此，氧化锆陶瓷产品往往需要漂亮的外观，比如颜色、光泽等；但纯氧化锆粉末烧结出来的陶瓷产品是白色的，单一的这种颜色难以满足人们对氧化锆陶瓷装饰品日益增长的需求，故开发不同颜色的氧化锆陶瓷产品势在必行。目前氧化锆陶瓷材料的各种产品，大多是黑色、白色、粉色、蓝色等，产品抛光后表面光泽为类玉质感。市场上还未见陶瓷表面具有等离子金属质感的氧化锆陶瓷。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种等离子金属质感氧化锆陶瓷的制备方法，通过该制备方法制得的等离子金属质感氧化锆陶瓷，表面形成一层等离子金属质感层，具有金属质感，且表面镜面光滑，无需再次抛光处理。

本发明的目的之二是提供一种采用上述制备方法制得的等离子金属质感氧化锆陶瓷。

为了实现上述目的，本发明提供了一种等离子金属质感氧化锆陶瓷的制备方法，其步骤包括：

(1)将Y₂O₃稳定ZrO₂粉制成生坯；

(2)将步骤(1)制得的生坯进行排胶，得到排胶坯；

(3)对步骤(2)制得的排胶坯于常压空气气氛中进行首次烧结，首次烧结温度为1450-1520℃，制得半成品坯；

(4)对步骤(3)制得的半成品坯进行抛光，得到抛光坯；

(5)对步骤(4)制得的抛光坯置入气氛炉中进行二次烧结，得到等离子金属质感氧化锆陶瓷，其中，气氛炉中的气氛选自甲烷、乙炔、氮气中的至少一种，二次烧结温度为1500-1700℃，如1500℃、1550℃、1600℃、1650℃、1700℃。

与现有技术相比，本发明提供的等离子金属质感氧化锆陶瓷的制备方法中，将Y₂O₃稳定ZrO₂粉干压压制成块，然后通过排胶、首次烧结、抛光及二次烧结，制得等离子金属质感氧化锆陶瓷。在首次烧结和抛光工艺的基础上，通过在二次烧结中通入甲烷、乙炔、氮气中的至少一种气体，于陶瓷表面生成了富含ZrN、ZrC、氧离子空位、氧离子色心的等离子金属质感层，使其表面具有金属质感，且表面镜面光滑，无需再次抛光处理。

较佳者，步骤(1)中，将Y₂O₃稳定ZrO₂粉制成生坯的方式有干压压制、湿制、注射、流延、挤出、注浆等成型方式。优选为，将Y₂O₃稳定ZrO₂粉干压制成生坯，金属质感更强，干压压制的压力为150～170MPa。

具体地，步骤(2)中，排胶在还原气氛条件下进行，如氢气还原气氛。