[发明专利]一种氧化锆复合陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种氧化锆复合陶瓷，其特征在于，包括氧化锆、稳定剂及碳纤维，所述碳纤维与所述氧化锆及所述稳定剂均匀混合，所述氧化锆复合陶瓷中所述碳纤维的体积含量为5%～20%。

2.如权利要求1所述氧化锆复合陶瓷，其特征在于，所述稳定剂为氧化钇、氧化钙、氧化铈或氧化镁；所述稳定剂与所述氧化锆的摩尔比为3:97～5:95。

3.如权利要求1所述氧化锆复合陶瓷，其特征在于，所述氧化锆的粒径为0.1～1μm。

4.一种氧化锆复合陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将1～5mm的碳纤维浸入油酸中，超声分散12～24小时后取出干燥，使所述碳纤维表面形成油酸薄膜；

将干燥后的碳纤维与粘结剂混合，在170～180℃搅拌1～2小时，得到第一混合料；

将所述第一混合料、氧化锆及稳定剂混合，加热到170～180℃，搅拌2～4小时，破碎，得到第二混合料；

将所述第二混合料在170～180℃成型，得到生坯；

将所述生坯在50～60℃的萃取剂中浸泡12～24小时后取出；

将在萃取剂中浸泡过的生坯，在500℃，400Pa真空度下除去粘结剂；

在CH₄气体氛围中，将除去粘结剂后的生坯在1450～1490℃烧结，得到所述氧化锆复合陶瓷。

5.如权利要求4所述氧化锆复合陶瓷的制备方法，其特征在于，所述在500℃，400Pa真空度下除去粘结剂的条件具体为：以0.6～0.8℃/min的升温速率从室温升至100℃，再以0.2～0.4℃/min的升温速率从100℃升至200℃，再以0.17～0.25℃/min的升温速率从200℃升至300℃，再以0.67～1℃/min的升温速率从300℃升至500℃，且在500℃保温120分钟。

6.如权利要求4所述氧化锆复合陶瓷的制备方法，其特征在于，所述烧结的条件为：以1.08～2℃/min的升温速率从500℃升至1150℃，保温60分钟，再以1.13～2℃/min的升温速率从1150℃升至1490℃，保温120～180分钟后冷却。

7.如权利要求4所述氧化锆复合陶瓷的制备方法，其特征在于，所述萃取剂为正庚烷、正己烷、二氯甲烷、三氯乙烯或煤油。

8.如权利要求5所述氧化锆复合陶瓷的制备方法，其特征在于，所述油酸与所述碳纤维的质量比为10:1。

9.如权利要求5所述氧化锆复合陶瓷的制备方法，其特征在于，所述粘结剂为：质量比为40～20:70～50:10～5的聚甲基丙烯酸甲酯、石蜡及硬脂酸的混合物；所述粘结剂与所述碳纤维的质量比为4:1～3:1。

10.如权利要求5所述氧化锆复合陶瓷的制备方法，其特征在于，所述稳定剂为氧化钇、氧化钙、氧化铈或氧化镁；所述稳定剂与所述氧化锆的摩尔比为3:97～5:95。