The invention discloses a method for preparing Y_TZP powder based on low temperature self-propagating combustion. The method comprises the following steps: preparing metal salt solution of Zr ion and Y ion, dissolving with nitric acid, adding low molecular weight polyethylene glycol, and obtaining combustible solution; or adding nitrate and/or acetate of Zr to water, and adding Y ion. The burnable solution was obtained by adding low molecular weight polyethylene glycol to nitrate, self-propagating combustion was initiated by heating the burnable solution, and the combustion products were collected. The combustion products were calcined and then crushed to obtain Y_TZP powder. The method of the invention uses low degree of polymerization polyethylene glycol as auxiliary fuel, so that the solution can cause self-propagating combustion without completely drying, and simplifies the production process; when self-propagating combustion occurs, the solution still contains part of water, the heat generated by combustion accelerates the evaporation of water, and a large number of vapors and gases generated by reaction make the combustion produce. Things are more fluffy and the reaction is more controllable.
【技术实现步骤摘要】
一种基于低温自蔓延燃烧的Y-TZP粉体制备方法
本专利技术属于陶瓷材料领域,具体涉及一种基于低温自蔓延燃烧的Y-TZP(四方相氧化锆陶瓷)粉体制备方法。
技术介绍
ZrO2是一类具有高熔点、高硬度、抗氧化、耐酸碱腐蚀等特性的材料,添加少量CaO、MgO、Y2O3等稳定剂的ZrO2粉体可以用于制备氧化锆陶瓷。Y2O3稳定的四方相氧化锆陶瓷(Y-TZP)具有高韧性、高强度、耐磨损、耐腐蚀及生物惰性等优点,是一种应用范围极广的陶瓷材料。目前,工业化生产Y-TZP粉体的常用方法是化学沉淀法和水热法。化学沉淀法工艺简单、成本低,但产物易团聚、杂质含量高、工艺流程长。国内江西泛美亚、东莞南玻等厂家多采用化学沉淀法,但生产的Y-TZP大多用于中低端产业。水热法的产物纯度高、分散性好、粒径小且分布窄。采用该种工艺制备的Y-TZP能够满足临床上使用的氧化锆陶瓷原料在纯度、分散性、粒径分布等方面的要求,国外日本东曹、东丽等厂家多采用这种方法生产。但水热法所需设备昂贵复杂,反应条件较苛刻,生产成本较高。
技术实现思路
为了克服现有Y-TZP粉体制备方法的不足,本专利技术的首要目的在于提供一种基于低温自蔓延燃烧的Y-TZP粉体制备方法,该方法以去离子水为溶剂,以硝酸锆、醋酸锆、硝酸钇等为主要原料,添加低分子量聚乙二醇作为辅助燃料,依次经配制溶液、蒸发浓缩、自蔓延燃烧、高温煅烧、粉碎处理,制得Y-TZP粉体。本专利技术的另一目的在于提供由上述方法制得的Y-TZP粉体,其高纯度、分散性良好。本专利技术的再一目的在于提供上述的Y-TZP粉体的用途。本专利技术的目的通过下述技术方案实现:一种 ...
【技术保护点】
1.一种制备Y‑TZP粉体的方法,其特征在于包括以下步骤:(1)配制Zr离子与Y离子摩尔比为(19.0‑32.3):1.0的金属盐水溶液,加硝酸溶解原料,添加低分子量聚乙二醇作为燃料,过滤除去杂质颗粒得到可燃烧溶液;或者,往水中加入Zr的硝酸盐、加入Y的硝酸盐,使溶液中Zr离子与Y离子摩尔比为(19.0‑32.3):1.0,添加低分子量聚乙二醇作为燃料,过滤除去杂质颗粒得到可燃烧溶液;步骤(1)的可燃烧溶液中氧化剂与还原剂化合价之和为0;所述的氧化剂是指硝酸根,所述的还原剂是指醋酸根和聚乙二醇;(2)将步骤(1)的可燃烧溶液蒸发部分水分浓缩后,加热引发自蔓延燃烧,收集燃烧产物;(3)将步骤(2)中得到的燃烧产物以5~10℃/min升温速度加热至1000~1100℃并保温2~3h,将产物粉碎后得到Y‑TZP粉体。
【技术特征摘要】
1.一种制备Y-TZP粉体的方法,其特征在于包括以下步骤:(1)配制Zr离子与Y离子摩尔比为(19.0-32.3):1.0的金属盐水溶液,加硝酸溶解原料,添加低分子量聚乙二醇作为燃料,过滤除去杂质颗粒得到可燃烧溶液;或者,往水中加入Zr的硝酸盐、加入Y的硝酸盐,使溶液中Zr离子与Y离子摩尔比为(19.0-32.3):1.0,添加低分子量聚乙二醇作为燃料,过滤除去杂质颗粒得到可燃烧溶液;步骤(1)的可燃烧溶液中氧化剂与还原剂化合价之和为0;所述的氧化剂是指硝酸根,所述的还原剂是指醋酸根和聚乙二醇;(2)将步骤(1)的可燃烧溶液蒸发部分水分浓缩后,加热引发自蔓延燃烧,收集燃烧产物;(3)将步骤(2)中得到的燃烧产物以5~10℃/min升温速度加热至1000~1100℃并保温2~3h,将产物粉碎后得到Y-TZP粉体。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中,配制金属盐水溶液的原料包...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑华德,艾树鹤,张明,
申请(专利权)人:华南协同创新研究院,
类型:发明
国别省市:广东,44
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