[发明专利]一种氧化钇稳定氧化锆陶瓷及其制备方法

说明书

本发明提供了一种氧化钇稳定氧化锆陶瓷及其制备方法，本发明首先提供包含氧化锆、氧化钇和氧化铝的纳米陶瓷粉体；然后将所述纳米陶瓷粉体进行压制，得到陶瓷坯体；再将所得到的陶瓷坯体进行焙烧，得到氧化钇稳定氧化锆陶瓷；焙烧的温度为1350～1520℃。本发明在氧化钇稳定氧化锆陶瓷制备过程中添加氧化铝，由于其中部分氧化铝会偏析于陶瓷结构晶界处，可以阻碍陶瓷晶粒长大，有效降低陶瓷烧结温度，达到细化陶瓷晶粒的效果，进而提高陶瓷透光率及力学性能。

技术领域

本发明涉及陶瓷技术领域，尤其涉及一种氧化钇稳定氧化锆陶瓷及其制备方法。

背景技术

氧化锆陶瓷材料因具有优异的力学性能、抗腐蚀性、生物相容性、美观性、较高的热膨胀系数、低热导率和高化学稳定性而广泛应用于诸多领域，例如齿科材料、人体骨骼、陶瓷刀具、研磨介质和热障涂层。尤其，具有更为优异的稳定性、抗腐蚀性以及热性能的氧化钇稳定氧化锆陶瓷需求急剧增加。

目前氧化钇稳定氧化锆陶瓷多通过共沉淀法制备陶瓷粉体，再通过烧结方式得到陶瓷材料，为了得到性能稳定、致密的氧化钇稳定氧化锆陶瓷，多通过相对较高的温度对陶瓷胚体进行烧结，但是较高烧结温度不可避免地会粗化陶瓷晶粒尺寸，降低氧化钇稳定氧化锆陶瓷的透光性以及强度和韧性等力等力学性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种氧化钇稳定氧化锆陶瓷及其制备方法，本发明提供的制备方法得到的氧化钇稳定氧化锆不仅具有较高的致密性，并且具有良好的透光性。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种氧化钇稳定氧化锆陶瓷及其制备方法，包括以下步骤：

(1)提供包含氧化锆、氧化钇和氧化铝的纳米陶瓷粉体；

(2)将所述纳米陶瓷粉体进行压制，得到陶瓷坯体；

(3)将所述步骤(2)得到的陶瓷坯体进行焙烧，得到氧化钇稳定氧化锆陶瓷；

所述焙烧的温度为1350～1520℃。

优选的，所述步骤(1)纳米陶瓷粉体中氧化锆、氧化钇和氧化铝的质量比为(942～952)：(45～58)：(1～5)。

优选的，所述步骤(1)中纳米陶瓷粉体的制备方法包含以下步骤：

(I)将氧化锆原料、氧化钇原料、氧化铝原料与分散剂、水混合，将得到的混合料液进行球磨处理，得到球磨浆料；

(II)将所述步骤(I)得到的球磨浆料进行砂磨处理，得到砂磨浆料；

(III)将所述步骤(II)得到的砂磨浆料进行干燥处理，得到纳米陶瓷粉体。

优选的，所述步骤(Ⅰ)中的分散剂为聚丙烯酸铵、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、聚甲基丙烯酸氨和聚乙二醇中的一种或多种；

所述分散剂的质量与氧化锆原料、氧化钇原料和氧化铝原料的总质量的比为(0.2～1.0)：100；

用于所述步骤(I)中球磨处理的混合料液的固含量为55～65％。

优选的，所述步骤(I)中球磨处理为辊磨球磨或搅拌球磨；

当所述球磨处理为辊磨球磨时，所述球磨的转速为40～80r/min，所述球磨处理的时间为12～15h；

当所述球磨处理为搅拌球磨时，所述球磨的转速为120～160r/min，所述球磨处理的时间为2～6h。

优选的，用于所述步骤(II)中砂磨处理的料液的固含量为35～55％。

优选的，所述步骤(II)中砂磨处理的转速为2000～2500r/min，所述砂磨处理的时间为2～6h。