[发明专利]二氧化锆粉体及其制备方法

说明书

本发明提供了一种二氧化锆粉体的制备方法，包括以下步骤：将第一原料和第二原料混合，经摩擦、干燥后获得前驱体粉体；将所述前驱体粉体煅烧后即获得所述二氧化锆粉体。其中所述第一原料为高纯锆有机醇盐溶液或者所述第一原料包括高纯锆有机醇盐溶液和金属盐溶液；所述第二原料为固态助剂，所述固态助剂能够在加热或摩擦的条件下分解。所述高纯锆有机醇盐包括正丁醇锆、异丙醇锆、正丙醇锆、或乙醇锆中的一种以上。所述固态助剂包括碳酸氢铵、碳酸铵、或氨基甲酸铵中的一种以上。还提供由上述制备方法制备的二氧化锆粉体。本发明提供的二氧化锆粉体的制备方法步骤简单、制备条件宽松，且制得的二氧化锆粉体具有粒径均匀、颗粒小、杂质少等优点。

技术领域

本发明属于无机非金属材料技术领域，特别是涉及一种二氧化锆粉体及其制备方法。

背景技术

二氧化锆(ZrO2)粉体由于具有高达2700℃的熔点、高电阻率、低热导率(1000℃,2.09W/(m·K))、高膨胀系数、以及优秀的机械性能，且其原料易得、毒性低、化学性质稳定，现已成为重要的齿科陶瓷、耐火材料及催化材料。

目前，超细二氧化锆粉体主要的制备途径有共沉淀法、水热法、化学气相沉淀法、固相法、醇盐水解法及溶胶-凝胶法。上述制备方法所制备的二氧化锆粉体各有各的不足，比如，传统的共沉淀法在制备过程中易形成胶状物，导致粉体过滤困难，及发生严重的硬团聚；水热法在制备过程中，其操作较为繁琐，不仅对制备的温度和压力要求较为苛刻，且最终还需要过滤步骤；化学气相沉淀法则因高昂的制备成本不易于在生物陶瓷领域进行工业化推广；传统无机盐固相法制得的粉体产品杂质较多，且易造成粉体颗粒不均匀；醇盐水解法的反应速度快，不易控制，所得高纯度粒子几乎都是一次粒子，但其制备过程相对复杂，需要使用大量的溶剂；溶胶-凝胶法则存在反应条件不易控制，工业化量产困难等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，并提供一种二氧化锆粉体及其制备方法，从而解决现有技术中二氧化锆粉体杂质较多、粉体颗粒不均匀、反应条件苛刻、制备过程复杂等问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种二氧化锆粉体的制备方法，包括以下步骤：

将第一原料和第二原料混合，经摩擦、干燥后获得前驱体粉体；将所述前驱体粉体煅烧后即获得所述二氧化锆粉体；

其中所述第一原料为高纯锆有机醇盐溶液或者所述第一原料包括高纯锆有机醇盐溶液和金属盐溶液；所述第二原料为固态助剂，所述固态助剂能够在加热或摩擦的条件下分解。

对上述技术方案的进一步改进是：

所述高纯锆有机醇盐包括正丁醇锆、异丙醇锆、正丙醇锆、或乙醇锆中的一种或几种。

所述固态助剂包括碳酸氢铵、碳酸铵、或氨基甲酸铵中的一种或几种。

所述第二原料和第一原料的质量比为0.05-6:1。

当所述第一原料包括高纯锆有机醇盐溶液和金属盐溶液时，所述金属盐和所述高纯锆有机醇盐溶液中的锆源的摩尔比为0.001-0.5：1。

所述高纯锆有机醇盐溶液的纯度为分析纯以上。

所述摩擦包括研磨或球磨；所述摩擦的时间为10-720min。

所述前驱体粉体煅烧的温度范围为500℃-1500℃，煅烧时间为0.5h-6h。

所述金属盐为强酸弱碱盐，包括六水合氯化钇、五水合硝酸铒、九水合硝酸铝、九水合硝酸铬、六水合三氯化铝、四水合乙酸钴中的一种或几种。

本发明还提供一种由上述制备方法制备的二氧化锆粉体。