一种氧化锆‑氧化镁陶瓷材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氧化锆‑氧化镁陶瓷材料的制备方法，包括：(1)将二氯氧化锆溶液和镁盐溶液按照一定的物质的量之比混合，磁力搅拌10～30min，得到将二氯氧化锆‑镁盐混合溶液；(2)向上述二氯氧化锆‑镁盐混合溶液中加入碱溶液，在30～40℃水浴条件下进行磁力搅拌，反应5～6h，得到氢氧化锆‑氢氧化镁混合溶胶；(3)将上述氢氧化锆‑氢氧化镁混合溶胶于室温下陈化24～48h，抽滤，分别采用无水乙醇和去离子水洗涤3～5次，干燥，于400～1200℃条件下煅烧2～3h，得到氧化锆‑氧化镁陶瓷材料。本发明专利技术中的方法制备得到的氧化锆‑氧化镁陶瓷材料的抗弯强度和断裂韧性高。

Preparation method of zirconium oxide ceramic material Magnesium Oxide

The invention discloses a preparation method of zirconium oxide ceramic material Magnesium Oxide includes: (1) two zirconium oxychloride solution and magnesium salt solution according to a certain ratio of the amount of material mixing, stirring time 10 ~ 30min, will get two zirconium oxychloride magnesium salt mixed solution; (2) to join the two alkali solution of zirconium oxychloride magnesium salt in mixed solution, by magnetic stirring at 30 to 40 DEG C water bath under the condition of reaction was 5 ~ 6h, zirconium hydroxide magnesium hydroxide sol; (3) the zirconium hydroxide magnesium hydroxide mixed sol at room temperature aging 24 ~ 48h filter. Using ethanol and deionized water washed 3 to 5 times, dry, in 400 ~ 1200 degrees under the conditions of calcination of 2 ~ 3H, obtained zirconia ceramic materials Magnesium Oxide. The flexural strength and fracture toughness of the prepared zirconia ceramic material Magnesium Oxide method of the invention is high.

【技术实现步骤摘要】
一种氧化锆-氧化镁陶瓷材料的制备方法
本专利技术涉及材料
，特别是涉及一种氧化锆-氧化镁陶瓷材料的制备方法。
技术介绍
与传统的耐火材料相比，二氧化锆具有更高的化学稳定性。二氧化锆具有多晶型的相结构，分别为单斜相、四方相和立方相。在转变过程中伴随着体积变化，二氧化锆由单斜向四方转变时，体积会收缩5％；由四方向单斜转变时体积膨胀8％。这是一个可逆的相转变过程。相变引起的体积效应往往引起纯氧化锆制品产生开裂。氧化镁部分稳定氧化锆陶瓷材料以其优越的中、常温力学性能、耐磨、耐腐蚀性而被广泛应用，但其在高温条件下重复使用时，氧化镁-氧化锆陶瓷的断裂韧性变差。为此，有必要针对上述问题，提出一种氧化锆-氧化镁陶瓷材料的制备方法，其能够解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种氧化锆-氧化镁陶瓷材料的制备方法，以克服现有技术中的不足。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种氧化锆-氧化镁陶瓷材料的制备方法，包括：(1)将二氯氧化锆溶液和镁盐溶液按照一定的物质的量之比混合，磁力搅拌10～30min，得到将二氯氧化锆-镁盐混合溶液；(2)向上述二氯氧化锆-镁盐混合溶液中加入碱溶液，在30～40℃水浴条件下进行磁力搅拌，反应5～6h，得到氢氧化锆-氢氧化镁混合溶胶；(3)将上述氢氧化锆-氢氧化镁混合溶胶于室温下陈化24～48h，抽滤，分别采用无水乙醇和去离子水洗涤3～5次，干燥，于400～1200℃条件下煅烧2～3h，得到氧化锆-氧化镁陶瓷材料。优选的，步骤(1)中，所述镁盐溶液选自硝酸镁溶液、氯化镁溶液、硫酸镁溶液、磷酸镁溶液中的一种。优选的，步骤(1)中，所述二氯氧化锆与所述镁盐的物质的量之比为1:10～4:5。优选的，步骤(2)中，所述碱溶液选自氨水溶液、氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液中的一种。优选的，步骤(1)中，所述二氯氧化锆的制备方法包括：1)用稀盐酸浸取经碳酸钙与锆英石粉末的热分解反应生成的锆酸钙和硅酸钙，从而除去硅酸钙以获得锆酸钙，并用浓盐酸溶解锆酸钙，其中，碳酸钙与锆英石的摩尔比为2～3:1；2)通过向上述溶解后的锆酸钙溶液中加入硫酸和氨水生成碱式硫酸锆沉淀，过滤该沉淀；3)将上述碱式硫酸锆悬浮于水中并加入氨水，制得氢氧化锆沉淀，过滤该沉淀；和4)将上述氢氧化锆溶于盐酸中制得二氯氧化锆水溶液，经过蒸发浓缩，再加浓盐酸，冷却至室温及过滤步骤，得到由此生成的二氯氧化锆晶体。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术中，制备工艺简单，氧化锆和氧化镁颗粒能够均匀地分散，通过本专利技术中的方法制得的氧化锆-氧化镁陶瓷材料的抗弯强度和断裂韧性高。具体实施方式本专利技术通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本专利技术。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本专利技术，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本专利技术。本专利技术公开一种氧化锆-氧化镁陶瓷材料的制备方法，包括：(1)将二氯氧化锆溶液和镁盐溶液按照一定的物质的量之比混合，磁力搅拌10～30min，得到将二氯氧化锆-镁盐混合溶液；(2)向上述二氯氧化锆-镁盐混合溶液中加入碱溶液，在30～40℃水浴条件下进行磁力搅拌，反应5～6h，得到氢氧化锆-氢氧化镁混合溶胶；(3)将上述氢氧化锆-氢氧化镁混合溶胶于室温下陈化24～48h，抽滤，分别采用无水乙醇和去离子水洗涤3～5次，干燥，于400～1200℃条件下煅烧2～3h，得到氧化锆-氧化镁陶瓷材料。上述步骤(1)中，所述镁盐溶液选自硝酸镁溶液、氯化镁溶液、硫酸镁溶液、磷酸镁溶液中的一种，优选的，所述镁盐溶液选自硝酸镁溶液。上述步骤(1)中，所述二氯氧化锆与所述镁盐的物质的量之比为1:10～4:5，优选的，所述二氯氧化锆与所述镁盐的物质的量之比为2:5。上述步骤(2)中，所述碱溶液选自氨水溶液、氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液中的一种，优选的，所述碱溶液选自氨水溶液。在一实施例中，所述二氯氧化锆的制备方法包括：1)用稀盐酸浸取经碳酸钙与锆英石粉末的热分解反应生成的锆酸钙和硅酸钙，从而除去硅酸钙以获得锆酸钙，并用浓盐酸溶解锆酸钙，其中，碳酸钙与锆英石的摩尔比为2～3:1；2)通过向上述溶解后的锆酸钙溶液中加入硫酸和氨水生成碱式硫酸锆沉淀，过滤该沉淀；3)将上述碱式硫酸锆悬浮于水中并加入氨水，制得氢氧化锆沉淀，过滤该沉淀；4)将上述氢氧化锆溶于盐酸中制得二氯氧化锆水溶液，经过蒸发浓缩，再加浓盐酸，冷却至室温及过滤步骤，得到由此生成的二氯氧化锆晶体。实施例1、制备二氯氧化锆1)用稀盐酸浸取经碳酸钙与锆英石粉末的热分解反应生成的锆酸钙和硅酸钙，从而除去硅酸钙以获得锆酸钙，并用浓盐酸溶解锆酸钙，其中，碳酸钙与锆英石的摩尔比为2.5:1；2)通过向上述溶解后的锆酸钙溶液中加入硫酸和氨水生成碱式硫酸锆沉淀，过滤该沉淀；3)将上述碱式硫酸锆悬浮于水中并加入氨水，制得氢氧化锆沉淀，过滤该沉淀；4)将上述氢氧化锆溶于盐酸中制得二氯氧化锆水溶液，经过蒸发浓缩，再加浓盐酸，冷却至室温及过滤步骤，得到由此生成的二氯氧化锆晶体。2、制备氧化锆-氧化镁陶瓷材料(1)将二氯氧化锆溶液和硝酸镁溶液按照物质的量之比为2:5进行混合，磁力搅拌20min，得到将二氯氧化锆-硝酸镁混合溶液；(2)向上述二氯氧化锆-硝酸镁混合溶液中加入氨水溶液，在30℃水浴条件下进行磁力搅拌，反应6h，得到氢氧化锆-氢氧化镁混合溶胶；(3)将上述氢氧化锆-氢氧化镁混合溶胶于室温下陈化36h，抽滤，分别采用无水乙醇和去离子水洗涤3～5次，干燥，于800℃条件下煅烧2.5h，得到氧化锆-氧化镁陶瓷材料。本专利技术中，对制得的氧化锆-氧化镁陶瓷材料采用三点弯曲断裂法进行抗弯强度测试，采用单边切口梁三点弯曲断裂法进行断裂韧性测试，力学性能结果：抗弯强度为379MPa，断裂韧性为5.38MPa·m1/2。最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化锆‑氧化镁陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括：(1)将二氯氧化锆溶液和镁盐溶液按照一定的物质的量之比混合，磁力搅拌10～30min，得到将二氯氧化锆‑镁盐混合溶液；(2)向上述二氯氧化锆‑镁盐混合溶液中加入碱溶液，在30～40℃水浴条件下进行磁力搅拌，反应5～6h，得到氢氧化锆‑氢氧化镁混合溶胶；(3)将上述氢氧化锆‑氢氧化镁混合溶胶于室温下陈化24～48h，抽滤，分别采用无水乙醇和去离子水洗涤3～5次，干燥，于400～1200℃条件下煅烧2～3h，得到氧化锆‑氧化镁陶瓷材料。

【技术特征摘要】
1.一种氧化锆-氧化镁陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括：(1)将二氯氧化锆溶液和镁盐溶液按照一定的物质的量之比混合，磁力搅拌10～30min，得到将二氯氧化锆-镁盐混合溶液；(2)向上述二氯氧化锆-镁盐混合溶液中加入碱溶液，在30～40℃水浴条件下进行磁力搅拌，反应5～6h，得到氢氧化锆-氢氧化镁混合溶胶；(3)将上述氢氧化锆-氢氧化镁混合溶胶于室温下陈化24～48h，抽滤，分别采用无水乙醇和去离子水洗涤3～5次，干燥，于400～1200℃条件下煅烧2～3h，得到氧化锆-氧化镁陶瓷材料。2.根据权利要求1所述的氧化锆-氧化镁陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述镁盐溶液选自硝酸镁溶液、氯化镁溶液、硫酸镁溶液、磷酸镁溶液中的一种。3.根据权利要求1所述的氧化锆-氧化镁陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述二氯氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，
申请(专利权)人：张家港市六福新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32