[发明专利]一种防静电陶瓷及其制备方法

说明书

本发明公开了一种防静电陶瓷及其制备方法，包括10%‑95%的铈钇稳定的氧化锆，1%‑5%的三氧化二铝，5%‑90%的氧化锌，0.05%‑5%的一氧化镍，0.02%‑5%的二氧化钛，0.1%‑5%的二氧化硅，0.02%‑5%的氧化钙，0.1%‑3%的氧化锶，余量为粘结剂。本发明工艺简单，设备要求低，生产出来的氧化锆防静电陶瓷化学性质稳定，强度高，耐磨损，硬度高，耐高温，耐腐蚀，光洁度好，电阻稳定，防静电效果好，在电子陶瓷，功能陶瓷，生物陶瓷，以及结构陶瓷中具有广泛的应用。实验结果表明本发明防静电陶瓷的体积电阻在10^4~10^9欧姆，强度在300~800MPa,硬度HV600~900。

技术领域

本发明属于陶瓷制备领域，特别涉及一种防静电陶瓷及其制备方法。

背景技术

静电作为一种普遍的物理现象，近年来随着集成电路的飞速发展和高分子材料的广泛应用，静电的作用力，感应电流引起的危害十分严重，因静电危害造成的损失也越来越严重，制造出高性能的防静电陶瓷市场前景广阔。

防静电陶瓷是一种新型的防静电材料，它比以前使用的防静电涂层具有更高的强度，耐磨，耐腐蚀，是一种永久性的防静电材料，主要应用于航空，电子，计算机，石油，化工等领域，是目前最理想的防静电材料。

目前市场上的防静电陶瓷强度低，硬度低，不耐磨，性能不稳定。如专利申请号为CN201210585834.4，专利名称为一种防静电陶瓷砖的制造方法，主要用于防静电陶瓷砖，用途局限，在电子领域达不到要求，如专利申请号为CN201410466645.4，专利名称为一种防静电氧化锆陶瓷及其制造工艺，在制备工艺上对设备要求较高，在气氛保护和压力下烧结，制造成本昂贵不易大规模生产。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种防静电陶瓷及其制备方法，克服了生产设备昂贵，生产出防静电陶瓷强度硬度低，不耐磨损的缺点。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种防静电陶瓷，由以下质量分数的原料组成：

10%-95%的铈钇稳定的氧化锆，1%-5%的三氧化二铝，5%-90%的氧化锌，0.05%-5%的一氧化镍，0.02%-5%的二氧化钛，0.1%-5%的二氧化硅，0.02%-5%的氧化钙，0.1%-3%的氧化锶，余量为粘结剂。

优选地，铈钇稳定的氧化锆的制备方法，按比例称取氧化锆、氧化钇、氧化铈，加入分散剂、去离子水放入球磨机均匀混合36h，取出浆料120℃烘干，放入烧结炉1200-1300℃烧结固熔，保温8-60h，然后把固溶体粉碎过筛得到铈钇稳定的氧化锆。

本发明还提供了上述一种防静电陶瓷的制备方法，包括以下步骤

1）按比例称取铈钇稳定的氧化锆、氧化锌、三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化钙、氧化锶、一氧化镍放入球磨罐中，再加入氧化锆磨球、去离子水、分散剂，料：球：水=1:3:0.9，球磨机磨60h，转速360r/min，然后再在球磨的料里再加入粘接剂，继续球磨混合4h，取出浆料完成配料；

2）将步骤1）得到的配料用蠕动泵打入到喷雾造粒塔里干燥造粒，干燥造粒温度110℃，造粒后的粉料过100目筛子，完成制粉，得到氧化锆防静电陶瓷粉；

3）把步骤2）制得的氧化锆防静电陶瓷粉放入干压钢制的模具里预成型，干压的压力20-100MPa，把预成型好的素坯再用塑封机封装好后放入了冷等静压机二次压实，压力大于100MPa，然后取出得到高强度高密度的氧化锆防静电陶瓷素坯；

4）把步骤3）得到的氧化锆防静电素坯放入到脱脂炉去脱脂预烧，烧结去除粘结剂，排胶升温速率0.1-15℃/min，排胶温度1000℃，保温15-60h；

5）把步骤4）预烧好的产品放入到烧结炉去完成烧结，烧结温度为1400℃-1600℃，升温速率为0.2-10℃/min，保温2-16h；