一种氧化锆陶瓷材料组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种氧化锆陶瓷材料组合物，所述氧化锆陶瓷材料组合物包括氧化锆陶瓷主体材料和添加剂；所述添加剂包含氧化饵、第一氧化物和第二氧化物；所述第一氧化物为氧化镁、氧化钙、氧化锌、氧化钡和氧化锶中的至少一种；第二氧化物为氧化铝和/或氧化镓；在所述氧化锆陶瓷材料组合物中，所述氧化饵的重量百分含量为0.5～16％；所述第一氧化物的重量百分含量为0.01～15％；所述第二氧化物的重量百分含量为0.01～15％。本发明专利技术所述氧化锆陶瓷材料组合物制得的氧化锆陶瓷为粉红色氧化锆陶瓷，与现有的粉红色陶瓷材料相比，本发明专利技术制得的氧化锆陶瓷硬度和强度更高，且透光性和色度好。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化锆陶瓷材料组合物
本专利技术涉及一种陶瓷材料组合物，具体涉及一种氧化锆陶瓷材料组合物。
技术介绍
二氧化锆由于具有优良的力学、热学及电学性能，在结构材料、光学材料、氧敏元件和燃料电池方面有着广泛的应用。近年来，氧化锆陶瓷以其优异的机械性能及耐磨性能成为新宠材料，在装饰、电子产品等领域得到了广泛的应用。然而，现有的氧化锆陶瓷难以加工，在加工过程中容易崩缺，使得成品率交底，从而限制了氧化锆陶瓷的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种氧化锆陶瓷材料组合物。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种氧化锆陶瓷材料组合物，包括氧化锆陶瓷主体材料和添加剂；所述添加剂包含氧化饵、第一氧化物和第二氧化物；所述第一氧化物为氧化镁、氧化钙、氧化锌、氧化钡和氧化锶中的至少一种；第二氧化物为氧化铝和/或氧化镓；在所述氧化锆陶瓷材料组合物中，所述氧化饵的重量百分含量为0.5～16％；所述第一氧化物的重量百分含量为0.01～15％；所述第二氧化物的重量百分含量为0.01～15％。本专利技术所述氧化锆陶瓷材料组合物，采用上述配方，制得的氧化锆陶瓷为粉红色陶瓷。其中，氧化铒的作用是提高陶瓷的强度和提供主色调，但是氧化铒的添加量过多则会导致陶瓷强度和硬度的降低，第一氧化物的添加能增加氧化锆陶瓷的强度和调整色调，但是第一氧化物的添加量过大会导致韧性变差；第二氧化物的添加能增加氧化锆陶瓷的硬度，第二氧化物添加量过大会导致韧性降低，因此需要均衡各物质的添加量，通过专利技术人多次试验得出，采用上述配方制得的粉红色氧化锆陶瓷与现有的粉红色陶瓷材料相比，硬度和强度更高，且透光性好，可以使陶瓷在抛光厚度为0.5mm和550nm波长下，透光度＜35％；色度值SCI：L≥50、0≤a≤29、-28≤b≤8。作为本专利技术所述氧化锆陶瓷材料组合物的优选实施方式，所述添加剂还包含氧化钇；所述氧化钇在所述氧化锆陶瓷材料组合物中的重量百分含量为0.001-7.85％。氧化钇的添加可以提高陶瓷材料的强度。作为本专利技术所述氧化锆陶瓷材料组合物的优选实施方式，在所述氧化锆陶瓷材料组合物中，所述氧化饵的重量百分含量为1～9％；所述第一氧化物的重量百分含量为0.01～5％；所述第二氧化物的重量百分含量为0.1～6％。通过专利技术人多次反复试验得出，当氧化饵、第一氧化物和第二氧化物采用上述添加量时，制得的陶瓷的强度、硬度和透光性均能达到较好的水平。作为本专利技术所述氧化锆陶瓷材料组合物的优选实施方式，所述添加剂还包含氧化镨、氧化铬、氧化钴、氧化铁、氧化钕和氧化铈中的至少一种。作为本专利技术所述氧化锆陶瓷材料组合物的优选实施方式，所述添加剂还包含氧化镨、氧化铬、氧化钴、氧化铁、氧化钕和氧化铈；在所述氧化锆陶瓷材料组合物中，所述氧化镨的重量百分含量为0.001～0.3％；所述氧化铬的重量百分含量为0.001～0.2％；所述氧化钴的重量百分含量为0.001～0.2％；所述氧化铁的重量百分含量为0.001～1.0％；所述氧化钕的重量百分含量为0.001～5％；所述氧化铈的重量百分含量为0.001～3％。氧化镨、氧化铬、氧化钴、氧化铁、氧化钕可以同第一氧化物一起调整陶瓷材料的色调，也就是调整陶瓷材料的色度值，尤其是采用上述添加量时，能使陶瓷材料的a、b值在一定的范围内。作为本专利技术所述氧化锆陶瓷材料组合物的优选实施方式，在所述氧化锆陶瓷材料组合物中，所述氧化钇的重量百分含量为2～6.3％；所述氧化镨的重量百分含量为0.001～0.005％；所述氧化铬的重量百分含量为0.001～0.005％；所述氧化钴的重量百分含量为0.001～0.005％；所述氧化铁的重量百分含量为0.001～0.6％；所述氧化钕的重量百分含量为0.001～2％；所述氧化铈的重量百分含量为0.001～2％。本专利技术所述氧化锆陶瓷材料可以通过铒、镁、钙、锌、钡、锶、铝、镓、镨、铬、钴、铁、钕等原子的添加，可以形成对氧化锆晶粒的表面包覆，在氧化锆晶粒表面形成一层氧化物层，由于采用表面包覆技术进行掺杂，既不影响氧化钇-氧化锆的稳定固溶体系，同时能抑制氧化锆晶粒长大，能有效提高氧化锆陶瓷的抗老化性能和热稳定性。尤其是采用上述配方制得的氧化锆陶瓷的硬度和强度更高，透光性和色度更佳，且具有良好的抗老化性能和热稳定性能。作为本专利技术所述氧化锆陶瓷材料组合物的优选实施方式，所述氧化锆陶瓷材料组合物为粉体，所述粉体的D50粒度为0.05～1.50μm，所述粉体的比表面积为6～25m2/g。采用上述粒径和比表面积的粉体，能够有效抑制晶粒生长并将晶粒尺寸控制在较窄的尺寸区间内，所得到的氧化锆陶瓷的密度和硬度较高。作为本专利技术所述氧化锆陶瓷材料组合物的优选实施方式，所述粉体的比表面积为8～18m2/g。尤其是采用该比表面积的粉体时，所得到的氧化锆陶瓷的密度和硬度更高。作为本专利技术所述氧化锆陶瓷材料组合物的优选实施方式，所述氧化锆陶瓷主体材料中含有氧化铪。本专利技术的另一目的还在于一种氧化锆陶瓷，所述氧化锆陶瓷包含所述氧化锆陶瓷材料组合物。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供了一种氧化锆陶瓷材料组合物，本专利技术所述氧化锆陶瓷材料组合物制得的氧化锆陶瓷为粉红色氧化锆陶瓷，与现有的粉红色陶瓷材料相比，本专利技术制得的氧化锆陶瓷硬度和强度更高，且透光性和色度好。附图说明图1为实施例1所述氧化锆陶瓷材料组合物烧结后的氧化锆陶瓷断面的SEM图，放大倍率为1万倍；图2为实施例4所述氧化锆陶瓷材料组合物烧结后的氧化锆陶瓷断面的SEM图，放大倍率为1万倍；图3为实施例5所述氧化锆陶瓷材料组合物烧结后的氧化锆陶瓷断面的SEM图，放大倍率为2万倍；图4为实施例6所述氧化锆陶瓷材料组合物烧结后的氧化锆陶瓷断面的SEM图，放大倍率为1万倍；图5为实施例8所述氧化锆陶瓷材料组合物烧结后的氧化锆陶瓷断面的SEM图，放大倍率为1万倍。具体实施方式为更好的说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1～15实施例1～15为本专利技术所述氧化锆陶瓷材料组合物的实施例，实施例1～9所述氧化锆陶瓷材料组合物的组成见表1，实施例10～15所述氧化锆陶瓷材料组合物的组成见表2，对比例1～3为本专利技术所述陶瓷材料组合物的对比例，对比例1～3与实施例4的区别为第一氧化物和第二氧化物的不同，对比例1～3所述氧化锆陶瓷材料的组成见表2。表1实施例1～9所述氧化锆陶瓷材料组合物的组成“—”表示不含该物质。表2实施例10～15和对比例1～3所述氧化锆陶瓷材料组合物的组成“—”表示不含该物质。将实施例1～15和对比例1～3所述氧化锆陶瓷材料组合物粉体分别用砂磨或者球磨充分混合分散后干燥造粒得到陶瓷粉体。用150MPa冷等静压压制成平板，然后以1.5℃/min的升温速率升至1470℃，保温2h得到实施例1～15和对比例1～3所述氧化锆陶瓷。实施例16测试实施例1～15和对比例1～3所述氧化锆陶瓷的色度、透光度、相对密度、四点抗弯强度、抗老化性能和硬度。将0.5mm厚的实施例1～15和对比例1～3制备的氧化锆陶瓷片抛光后放入分光光度计中，测量其550nm范围内的可见光透过率，利用色彩计求出利用D65光源的CIE(国际照明委员会)的L*、a*、b*色度值，采用排水法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化锆陶瓷材料组合物，其特征在于，包括氧化锆陶瓷主体材料和添加剂；所述添加剂包含氧化饵、第一氧化物和第二氧化物；所述第一氧化物为氧化镁、氧化钙、氧化锌、氧化钡和氧化锶中的至少一种；第二氧化物为氧化铝和/或氧化镓；在所述氧化锆陶瓷材料组合物中，所述氧化饵的重量百分含量为0.5～16％；所述第一氧化物的重量百分含量为0.01～15％；所述第二氧化物的重量百分含量为0.01～15％。

【技术特征摘要】
1.一种氧化锆陶瓷材料组合物，其特征在于，包括氧化锆陶瓷主体材料和添加剂；所述添加剂包含氧化饵、第一氧化物和第二氧化物；所述第一氧化物为氧化镁、氧化钙、氧化锌、氧化钡和氧化锶中的至少一种；第二氧化物为氧化铝和/或氧化镓；在所述氧化锆陶瓷材料组合物中，所述氧化饵的重量百分含量为0.5～16％；所述第一氧化物的重量百分含量为0.01～15％；所述第二氧化物的重量百分含量为0.01～15％。2.如权利要求1所述氧化锆陶瓷材料组合物，其特征在于，所述添加剂还包含氧化钇；所述氧化钇在所述氧化锆陶瓷材料组合物中的重量百分含量为0.001-7.85％。3.如权利要求1所述氧化锆陶瓷材料组合物，其特征在于，在所述氧化锆陶瓷材料组合物中，所述氧化饵的重量百分含量为1～9％；所述第一氧化物的重量百分含量为0.01～5％；所述第二氧化物的重量百分含量为0.1～6％。4.如权利要求2所述氧化锆陶瓷材料组合物，其特征在于，所述添加剂还包含氧化镨、氧化铬、氧化钴、氧化铁、氧化钕和氧化铈中的至少一种。5.如权利要求3所述氧化锆陶瓷材料组合物，其特征在于，所述添加剂还包含氧化镨、氧化铬、氧化钴、氧化铁、氧化钕和氧化铈；在所述氧化锆陶瓷材料组合物中，所述氧化镨的重量百分含量为0.001～0.3％；所述氧化铬的重...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱基华，
申请(专利权)人：潮州三环集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44