一种氧化锰稳定的四方氧化锆陶瓷材料及其制备方法技术

技术编号:1469812 阅读:257 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种氧化锰稳定的四方氧化锆陶瓷材料及其制备方法,该陶瓷材料以氧化锆为基体,以过渡金属氧化物氧化锰作为稳定剂,具体制备方法为:将称量好的氧化锆和氧化锰混合粉倒入研钵中,进行充分的研磨混合,采用单向干压法,在8~10MPa的压力下将粉料压结成一定形状的陶瓷片,将陶瓷片放入高温管式炉中烧结,使用的热处理制度为:升温速率小于300℃/h,氩气气氛下1300~1400℃保温12h~24h,然后随炉冷却。本发明专利技术工艺简单,成本低,采用固态烧结工艺制备四方氧化锆陶瓷,得到的材料具有良好的稳定性,是一种优异的结构陶瓷材料和固体电解质材料,有利于新型氧化锆陶瓷材料的应用推广。

Manganese oxide stabilized tetragonal zirconia ceramic material and preparation method thereof

The invention provides a tetragonal zirconia ceramics material and preparation method of manganese oxide is stable, the ceramic material in zirconia matrix, transition metal oxide and manganese oxide as a stabilizer, the preparation method is as follows: the weighed zirconium oxide and manganese oxide powder mixed into a mortar, grinding and mixing fully using one-way, dry pressing method, in 8 ~ 10MPa under the pressure of the ceramic powder pressure form the shape of the ceramic plate in high temperature sintering furnace tube, heat treatment system used for the heating rate of less than 300 DEG C / h, argon atmosphere 1300 ~ 1400 DEG C and 12h ~ 24h. With the furnace cooling. The invention has the advantages of simple process, low cost, preparation of tetragonal zirconia ceramics by solid state sintering process, the obtained material has good stability, is a kind of excellent structural ceramic materials and solid electrolyte materials are easy to spread the application of zirconium oxide ceramic material.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,属 于氧化锆基陶瓷

技术介绍
氧化锆(Zr02)陶瓷具有高熔点和良好的化学稳定性,从20世纪70 年代开始得到研究者的重视。在不同温度下,氧化锆主要以三种同质异形 体存在,即单斜晶系(m-Zr02)、四方晶系(t-ZrOJ和立方晶系(c-Zr02)。纯 的ZrO,在烧结冷却过程中发生四方相到单斜相的马氏体相变时伴随有 3%~5%的体积变化,从而导致材料容易开裂,使得氧化锆块材在工程应用 上受到限制。为了消除相变引起的体积变化,研究发现在纯的Zr02中加入稳定剂, 在高温烧结时将形成四方相或立方相固熔体,在冷却时可以消除四方相向 单斜相转变。常用的稳定剂有丫203、 Mg0、 Ca0、 Ce02和Sc203等。稳定的Zr02 具有高韧性和耐磨性,优异的隔热性能,热膨胀系数接近于金属等优点, 因此被广泛应用于结构陶瓷领域。但是,研究发现Y2(h稳定的Zr02 ( YSZ) 在100-400。C的低温区长期使用时,材料表面向内部发生四方相到单斜相 的等温相变,导致力学性能急剧下降,即发生低温性能老化。"02稳定的 Zr02具有较高的断裂軔度和良好的抗低温水热老本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化锰稳定的四方氧化锆陶瓷材料,其特征在于由以下摩尔百分数的原料组成:稳定剂10%~30%,氧化锆70%~90%,所述稳定剂为过渡金属氧化物氧化锰。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:卢亚锋高玲冯建情李成山白利锋闫果
申请(专利权)人:西北有色金属研究院
类型:发明
国别省市:87[中国|西安]

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