[发明专利]一种氧化锆陶瓷插芯的制备方法

摘要

本发明提供了一种氧化锆陶瓷插芯的制备方法和用于氧化锆陶瓷插芯的氧化锆粉末基材的制备方法。本发明采用的二氧化钛使材料注射成型过程中具有优良的流动性，氧化镁、氧化锌和氧化钛协同作用，获得比纯氧化锆陶瓷获得更加优良的线膨胀系数、热应力性能，同时改善整个体系的热机械性能，使得材料具有高强度。第二，乙烯‑醋酸乙烯共聚物具有较高的弹性和韧性，通过乙烯‑醋酸乙烯共聚物将聚氨酯弹性体、聚醛树脂、高熔融强度聚丙烯等穿插在氧化锆粉末中聚合，使这些有机粘合剂很好形成穿插网络的结构，得到稳定的结构体系，从而形成的陶瓷插芯不易变形。第三，聚醛树脂作为有机粘结剂，使成型坯强度高，保形性好，脱脂速度快，精度高。

主权项

一种氧化锆陶瓷插芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤a)将纳米二氧化钛、氧化镁、氧化钪、氧化钐、氧化钬、氧化锌和氧化锆混合，预烧后加入油酸，球磨混合，过筛后得到氧化锆粉末基材，所述纳米二氧化钛、氧化镁、氧化钪、氧化钐、氧化钬、氧化锌、氧化锆和油酸的重量比为1∶2∶1∶2∶1∶1∶92∶3‑4，预烧温度为650‑720℃，预烧时间为1‑2小时；步骤b)将密炼机升温至100‑110℃，将所述氧化锆粉末基材和高熔融强度聚丙烯加入所述密炼机，混合搅拌10‑20分钟后加入聚乙二醇单甲醚、微晶蜡、油酸酰胺，搅拌10‑20分钟后加入乙烯‑醋酸乙烯共聚物、PBT、聚氨酯弹性体和聚醛树脂，搅拌10‑20分钟，升温至140‑144℃，然后加入己二酸二辛酸，搅拌20‑30分钟后升温至160‑180℃，密炼60‑100分钟后冷却，得到胶状物质，所述氧化锆粉末基材、高熔融强度聚丙烯、聚乙二醇单甲醚、微晶蜡、油酸酰胺、乙烯‑醋酸乙烯共聚物、PBT、聚氨酯弹性体、聚醛树脂和己二酸二辛酸的重量比为70‑80∶4‑6∶1‑2∶2‑4∶1‑2∶3‑5∶1‑2∶2‑3∶3‑6∶3‑5；步骤c)将所述胶状物质压片，粉碎，注射成型后得到毛坯料，注射压力为80‑90MPa，成型温度为160‑170℃，成型压力为0.5‑0.6MPa，成型速度为30‑50mm/s，成型时间为20‑40s；步骤d)将所述毛坯料浸泡在煤油中，然后依次进行热脱脂处理和烧结处理，得到氧化锆陶瓷插芯，所述热脱脂处理具体为：将煤油浸泡后的毛坯料放入脱脂炉，在以下温度进行热脱脂反应：步骤s1)由室温升温至250℃；步骤s2)升温至350℃，保温1小时；步骤s3)升温至450℃；步骤s4)升温至550℃，保温2小时，步骤s1的升温速率为3‑4℃/分钟，步骤s2的升温速率为1‑1.5℃/分钟，步骤s3的升温速率为0.5‑0.6℃/分钟，步骤s4的升温速率为0.25‑0.4℃/分钟，所述烧结处理具体为：将热脱脂处理得到的毛坯料放入烧结炉，在以下温度进行烧结：步骤L1)升温至550℃；步骤L2)升温至850℃，保温1小时；步骤L3)升温至1000℃；步骤L4)升温至1350℃；步骤L5)升温至1420℃，保温2小时；步骤L6)降温至1000℃，保温2小时；步骤L7)降温至120℃，步骤L1的升温速率为4‑5℃/分钟，步骤L2的升温速率为1‑1.2℃/分钟，步骤L3的升温速率为0.5‑0.7℃/分钟，步骤L4的升温速率为0.4‑0.5℃/分钟，步骤L5的升温速率为0.2‑0.25℃/分钟，步骤L6的降温速率为2‑3℃/分钟，步骤L7的降温速率为1℃/分钟。