含有至少一种氧化铝粉末和至少一种未稳定化的二氧化锆粉末的泥釉，其中ａ）二氧化锆粉末，ｉ）平均颗粒直径小于３００纳米，ｉｉ）在Ｘ－射线衍射图样中仅显现单斜晶相和四方晶相，室温下四方晶相的比例为２０－７０％，并且ｉｉｉ）以泥釉总量计，二氧化锆粉末存在比例为２－２０重量％；ｂ）氧化铝粉末，ｉ）平均颗粒直径大于３００纳米，并且ｉｉｉ）以泥釉总量计，氧化铝粉末存在比例为８０－９８重量％；ｃ）以泥釉总量计，固体含量，即氧化铝和二氧化锆总和为５０－８５重量％。
With two zirconia and alumina slip and thereby forming body
Contains at least one alumina powder and at least one non stabilized zirconia powder two slip, a) two zirconia powder, I) the average particle diameter less than 300 nm, II) in X - ray diffraction pattern shows only the monoclinic and tetragonal phases, the tetragonal phase ratio at room temperature 20 - 70%, and III) to the total slip, two zirconia powders in the presence of a proportion of 2 to 20 weight% alumina powder; b), I) the average particle diameter greater than 300 nm, and III) to the total amount of slip ratio was 80, alumina powder is 98 wt.%; c) to total amount of slip that is, solid content, alumina and zirconia two sum of 50 to 85 weight%.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含二氧化锆和氧化铝的泥釉(slip)及其制备。本专利技术还涉及可自此泥釉得到的成形体及其用途。
技术介绍
由经二氧化锆强化的氧化铝制得的工具和建筑材料已长期为人 所知。它们具有高强度和破裂韧性。它们是由以氧化锆和氧化铝为基 础的粉末使用球磨机等机械混合制成的。发现使粉末均匀分布有困难 。所得成形体在强度方面有问题。此外，中和和共沉淀含有锆和铝组份的溶液得到混合的沉淀物， 然后煅烧和研墨的方法已经被提出。但已发现，即使起始组份的组成 相同，也会得到具有不同物化性质的粉末。也已经知道从含有二氧化锆的泥釉制备由二氧化锆强化的氧化 铝组成的材料。现有技术的氧化锆一氧化铝材料通常不具有所需的韧性和硬度。
技术实现思路
因此，本专利技术的技术目的是提供能够制备具有高韧性和高硬度的成形体的泥釉。本专利技术的另一目的是提供制造该泥釉的方法。本专利技术的另 一 目的是提供使用该泥釉制备的成形体。本专利技术的另一目的是提供一种含有至少一种氧化铝粉末和至少一种未稳定化的二氧化锆粉末的泥釉，其中a) 二氧化锆粉末i) 平均颗粒直径小于300纳米，ii) 在X-射线衍射图样中仅显现单斜晶相和四方晶相，而在室 温下其中四方晶相的比例是20-70%，并且iii) 以泥釉总量计，其存在比例为2-20重量％，b) 氧化铝粉末i)平均颗粒直径大于300纳米，iii)以泥釉总量计，其存在比例为80-98重量％，c) 以泥釉总量计，固体含量(氧化铝和二氧化锆总和)为50-85重本专利技术的二氧化锆粉末未经稳定化，即，本领域技术人员已知的 用以稳定二氧化锆的元素(如，Y、 Ca、 Mg或钛)不存在于粉末中或仅 以没有稳定化效果的少量存在。该粉末的二氧化锆含量至少为97重 量％，通常至少99重量％。此外，其可含高至2.5重量％二氧化铪作 为伴随组份。本专利技术中，中值是体积加权的颗粒尺寸分布d5()。根据本专利技术， 本专利技术的泥釉中的二氧化锆颗粒的中值尺寸小于300纳米。颗粒尺寸 分布的中值可以基于颗粒的三模态、二模态或单模态分布，泥釉中的 二氧化锆颗粒具有单模态分布为特别优选。ds。优选在70-200纳米的 范围内。对于本专利技术目的，当存在于泥釉中时，颗粒是彼此分离的单独颗 粒、聚集体禾g附聚物。二氧化锆粉末优选以聚集的初级颗粒形式存 在。这里，术语"初级颗粒"是指不断裂化学键，就无法再进一步破 裂的颗粒。本专利技术的泥釉中的二氧化锆在X-射线衍射图样中仅显现单斜晶 相和四方晶相；无法测得立方体相。室温下泥釉中的四方晶相的比例 是20-70%，特别优选30-50%。存在于本专利技术的泥釉中的二氧化锆粉末的BET表面积优选为 60士15平方糸克。此外，有利地，二氧化锆粉末的颗粒仅具有少量孔隙或完全没有 孔隙。存在于本专利技术的泥釉中的氧化铝粉末的平均颗粒直径大于300 纳米。平均直径的上限优选小于20微米，特别优选小于5微米。有利地，氧化铝以未聚集或仅轻微聚集颗粒形式存在。对于本发 明目的，轻微聚集是指个别颗粒一起生长，但主要部分以单个未聚集 的颗粒形式存在。存在于本专利技术的泥釉中的氧化铝粉末的BET表面积优选为 0.1-15平方純。此外，已发现氧化铝具有至少95%的a-氧化铝含量是有利的。本专利技术的泥釉中的液相可以是水、 一种或多种有机溶剂或水与有 机溶剂的单相混合物。该液相有利地完全由水或主要由水组成。此处，术语"主要"是指本专利技术的泥釉还可以另含有以泥釉计最高 10重量％的pH调节添加剂禾g表面改性添加剂。对于本专利技术目的，"表面改性"是指存在于二氧化锆粉末表面上的 至少一部分羟基与表面改性剂反应而形成化学键。此化学键优选为表 面改性剂和颗粒之间的共价、离子或配位键，但也可为氢键。对于本专利技术目的，"配位键"是指形成络合物。因此，例如，在 改性剂的官能团和颗粒之间进行Br5nsted或Lewis型的酸/碱反应、 络合物形成或酯化反应。该官能团优选羧酸基、酰氯基、酯基、腈基或异腈基、OH基、 SH基、环氧基、酐基、酸酰胺基、 一级、二级或三级胺基、Si-OH 基、可水解的硅烷基团或C-H酸對如在P-二羰基化合物中)。所述表 面改性剂也可包含超过一个这样的官能团，例如在甜菜碱、胺基酸、 EDTA中的情况。 特别有利地，3-胺基丙基三乙氧基硅垸(AEM0)、多元羧酸的铵 盐(如，Dolapix CE64,购自Zschimmer & Schwarz)和/或四烷基氢氧 化铵(如，四甲基氢氧化铵或四乙基氢氧化铵)用于二氧化锆粉末的表 面改性。本专利技术还提供制造本专利技术的泥釉的方法，其中a) 将二氧化锆含量为30-75重量％，且任选地含有最多10重量 %的pH调节添加剂和/或表面活性添加剂，且其中的颗粒的平均直径 小于300纳米的二氧化锆粉末的分散液b) 在分散条件下，连续地或分批地添加至 .c) 氧化铝含量为70-90重量％，且任选地含有最多10重量％的pH 调节添加剂和/或表面活性添加剂，且平均颗粒直径大于300纳米的 氧化铝粉末的分散液中，d) 其中，选择氧化铝和含二氧化锆的量，使二氧化锆与氧化铝 的比例为2:98-20:80，并且e) 以泥釉总量计，固体含量(氧化铝和二氧化锆总和)是50-85重作为二氧化锆粉末，优选使用由火焰热解法制得的粉末。为了本 专利技术的目的，术语"火焰热解"是指粉末由火焰水解反应或火焰氧化 得到。火焰水解是，例如，在氢/氧火焰中由四氯化锆的燃烧作用而 形成二氧化锆。火焰氧化是，例如，在氢/氧火焰中由有机二氧化锆 的燃烧而形成二氧化锆。例如，优选使用具有下列特性的锆混合氧化物粉末 一平均初级颗粒直径<20纳米，优选10-16纳米，特别优选 12-14纳米；一聚集体参数-平均面积<10，000平方纳米，优选5000-8000平方纳米， -平均圆当量直径<100纳米，优选50-90纳米，-平均聚集体圆周<700纳米，优选450-600纳米， -平均最大聚集体直径<150纳米，特别优选100-150纳米， -平均最小聚集体直径<100纳米，特别优选60-90纳米。 这种粉末的制备在2004年12月22日提出的德国专利申请102004061698.1中描述。该专利申请的全部内容引入本专利申请中作为参考。制备本专利技术的泥釉所用的二氧化锆分散液须具有对于沉积、结块 和稠化的良好稳定性。该分散液可通过用高能磨机分散该粉末而得到 。以此方式制得的分散液在室温下，在至少1个月，通常至少6个月 具有可倾倒性，而不须事先再分散。此外，在切剪速率在1-1000/秒 的范围内，温度为23t:的条件下，粘度低于lOOOmPas，特别优选低 于100mPas。该分散液优选具有颗粒尺寸的单模态分布。在该方法中，预分散液被分成至少两个子流(substream)，这些子 流被置于压力至少500巴，优选500-1500巴，特别优选2000-3000 巴的高能磨机中，由喷嘴释压并得以在充满气体或液体的反应空间中 彼此冲击而研磨，之后，任选地通过其它分散介质，使分散液具有所 需的含量。可以使用分散液实施此方法，将已经过一次研磨的该分散液循环 且再以高能磨机研磨2至6次。以此方法，可得到具有较小颗粒尺寸 和/或不同分布(如，单模态或二模态)的分散液。此外，优选地，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含有至少一种氧化铝粉末和至少一种未稳定化的二氧化锆粉末的泥釉，其特征在于ａ）二氧化锆粉末ｉ）平均颗粒直径小于３００纳米，ｉｉ）在Ｘ－射线衍射图样中仅显现单斜晶相和四方晶相，室温下四方晶相比例是２０－７０％，并且ｉｉｉ）以泥釉总量计，二氧化锆粉末存在比例为２－２０重量％；ｂ）氧化铝粉末ｉ）平均颗粒直径大于３００纳米，ｉｉｉ）以泥釉总量计，氧化铝粉末存在比例为８０－９８重量％；ｃ）以泥釉总量计，固体含量，即氧化铝和二氧化锆总和为５０－８５重量％。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：M奥斯瓦尔德，K德勒，W科伦伯格，D尼古拉，
申请(专利权)人：赢创德固赛有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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