一种白色陶瓷制造技术

本发明专利技术公开了一种白色陶瓷，包含以下质量百分含量的成分：氧化铝0.2‑25wt％，氧化镁0～15wt％，氧化钙0～5wt％，氧化锶0～10wt％，氧化钡0～10wt％，氧化钇2～7wt％，三氧化二镧0～10wt％，二氧化硅0～5wt％，氧化锌0.01～15wt％，余量为含有氧化铪的氧化锆。通过本发明专利技术的方法制备的白色陶瓷具有单一的四方相结构，其抗折强度高于现有的陶瓷。

A white ceramic

The invention discloses a white ceramic, contains the following contents: 0.2 the composition of alumina 25wt%, Magnesium Oxide 0 ~ 15wt%, 0 ~ 5wt% of calcium oxide, strontium oxide is 0 ~ 10wt%, 0 ~ 10wt% of barium oxide, yttrium oxide of 2 ~ 7wt%, three ~ 10wt% 0 two lanthanum oxide, silica 0 ~ 5wt% Zinc Oxide, 0.01 ~ 15wt%, the balance of zirconia containing hafnium oxide. The white ceramic prepared by this method has a single tetragonal phase structure, and its flexural strength is higher than the existing ceramics.

【技术实现步骤摘要】
一种白色陶瓷
本专利技术涉及一种陶瓷材料，尤其是一种白色陶瓷材料组合物。
技术介绍
二氧化锆陶瓷具有高强度、高硬度、高弹性模量、化学稳定性好等优异性能，在催化剂、氧气敏感传感器、高温固态燃料电池、化学惰性表面材料、耐火材料、外观装饰材料，以及生物材料等方面都有着广阔的应用前景。现有的氧化锆陶瓷抗折强度一般低于1250MPa，为了提高氧化锆陶瓷的抗折强度，可以使陶瓷材料发生相变进而增加韧性，以提高陶瓷的强度，然而，我司近年来的研发过程中发现通过相变增韧来提高陶瓷强度的方法越来越接近瓶颈，通过现有的相变法增韧获得的陶瓷的抗折强度难以超过1300MPa。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种抗折强度更高的白色陶瓷。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种白色陶瓷材料组合物，包含以下质量百分含量的成分：氧化铝0.2-25wt％，氧化镁0～15wt％，氧化钙0～5wt％，氧化锶0～10wt％，氧化钡0～10wt％，氧化钇2～7wt％，三氧化二镧0～10wt％，二氧化硅0～5wt％，氧化锌0.01～15wt％，余量为含有氧化铪的氧化锆。本专利技术的白色陶瓷材料组合物的成分中，增加了氧化镁、氧化钙、氧化锶、氧化钡、三氧化二镧、氧化锌和二氧化硅，相当于烧结助剂的作用，可以实现低温烧结(1300℃左右)，得到的晶粒小且致密；同时，氧化锌和二氧化硅的掺杂量使得白色陶瓷微观结构为单一的四方相结构，进而提高白色陶瓷的强度和硬度。优选地，所述含有氧化铪的氧化锆中，所述氧化铪的质量百分含量小于40％。优选地，所述白色陶瓷材料组合物包含以下质量百分含量的成分：氧化铝2～20wt％，氧化镁0.05～10wt％，氧化钙0～5wt％，氧化锶0～5wt％，氧化钡0～5wt％，氧化钇2～6wt％，三氧化二镧0～8wt％，二氧化硅0.05～2wt％，氧化锌0.05～10wt％，余量为含有氧化铪的氧化锆。当所述白色陶瓷材料组合物含有以上所述的质量配比时，所得白色陶瓷材料组合物制备得到的白色陶瓷具有较高的强度和硬度，而且烧结所需温度较低。优选地，所述氧化铝、氧化镁、氧化钙、氧化锶、氧化钡、三氧化二镧、二氧化硅和氧化锌在所述白色氧化锆陶瓷材料组合物中的质量百分含量总和为3～30wt％。更优选地，所述氧化铝、氧化镁、氧化钙、氧化锶、氧化钡、三氧化二镧、二氧化硅和氧化锌在所述白色氧化锆陶瓷材料组合物中的质量百分含量总和为5～20wt％；更优选地，所述氧化铝、氧化镁、氧化钙、氧化锶、氧化钡、三氧化二镧、二氧化硅和氧化锌在所述白色氧化锆陶瓷材料组合物中的质量百分含量总和为20wt％。由此，烧结成型时所需的烧结温度更低，陶瓷密度更高。优选地，所述组合物中包含二氧化硅和氧化锌，所述二氧化硅和氧化锌的质量比为1：0.5～10。更优选地，所述二氧化硅和氧化锌的质量比为1：0.6。由此，所得白色陶瓷的强度和硬度更高。优选地，所述白色氧化锆陶瓷材料组合物为粉体，且粉体D50粒度为0.1～1.5μm，比表面积为5～20m2/g。作为本专利技术的第二个方面，本专利技术还提供了一种白色陶瓷，所述白色陶瓷包含上述白色陶瓷材料组合物。优选地，所述白色陶瓷的抗折强度为1500MPa以上。优选地，所述白色陶瓷为维氏硬度大于1500、成瓷密度大于6.8g/cm3的陶瓷片。作为本专利技术的第三个方面，本专利技术还提供了上述白色陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将白色陶瓷材料组合物所含的各成分混合，得到白色陶瓷材料组合物；(2)将步骤(1)得到的白色陶瓷材料组合物成型，焙烧得到白色陶瓷；其中，所述步骤(2)中的成型为流延成型或干压成型；所述流延成型包括以下步骤：(1a)球磨：将所述白色氧化锆陶瓷材料组合物与分散剂和粘结剂在球磨机中混合均匀；(2a)流延成型：将球磨分散均匀后的浆料在流延机中进行流延成型，调节流延工艺参数，制得厚度为0.2～1.3mm的流延坯体；(3a)冲压成型：将制得的流延坯体放于设计好的模具中进行冲压成型，制得冲压坯；(4a)排胶烧结：将冲压坯体进行排胶烧结，其中排胶时间为50～92h，烧结时间为35～58h，即得所述白色氧化锆陶瓷；所述干压成型包括以下步骤：(1b)球磨造粒：将所述白色氧化锆陶瓷材料组合物与分散剂、粘结剂在球磨机中混合均匀，并在喷雾造粒机上进行干燥造粒；(2b)干压：将造粒好的粉体平铺于设计好的干压模具中进行干压成型，制得干压坯；(3b)排胶烧结：将冲压坯体进行排胶烧结，其中排胶时间为55～93h，烧结时间为35～58h，即得所述白色氧化锆陶瓷。优选地，所述流延成型中，步骤(1a)中的分散剂为聚丙烯酸、聚乙二醇和甘油中的至少一种，所述步骤(1a)中的粘结剂为PVB、DOP、DBP中的至少一种；所述干压成型中，步骤(1b)中的分散剂为PEG、DBS和聚丙烯酸中的至少一种，步骤(1b)中的粘结剂为PVA、PMMA中的至少一种。综上所述，本专利技术的有益效果为：采用本专利技术的陶瓷材料组合物和制备方法制备的白色陶瓷具有更高的三点抗折强度。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本专利技术中一种白色陶瓷材料组合物的实施例，包含以下质量百分含量的成分：氧化铝25wt％，氧化钙5wt％，氧化钡7.1wt％，氧化钇7wt％，三氧化二镧3wt％，二氧化硅2wt％和氧化锌0.01wt％，余量为含有氧化铪的氧化锆，氧化铪在所述含有氧化铪的氧化锆中的质量百分含量为20％。其中，白色氧化锆陶瓷材料组合物为粉体，且粉体D50粒度为0.1μm，比表面积为20m2/g。本专利技术中一种白色陶瓷的实施例，其制备方法包括以下步骤：(1)将上述白色陶瓷材料组合物所含的各成分混合，得到白色陶瓷材料组合物；(2)将步骤(1)得到的白色陶瓷材料组合物流延成型，焙烧得到白色陶瓷；其中，流延成型包括以下步骤：(1a)球磨：将白色氧化锆陶瓷材料组合物与分散剂和粘结剂在球磨机中混合均匀；(2a)流延成型：将球磨分散均匀后的浆料在流延机中进行流延成型，调节流延工艺参数，制得厚度为0.2mm的流延坯体；(3a)冲压成型：将制得的流延坯体放于设计好的模具中进行冲压成型，制得冲压坯；(4a)排胶烧结：将冲压坯体进行排胶烧结，其中排胶时间为92h，烧结时间为35h，烧结温度为1349℃，即得所述白色氧化锆陶瓷；其中，步骤(1a)中的分散剂为聚丙烯酸，步骤(1a)中的粘结剂为PVB；白色陶瓷材料组合物与分散剂、粘结剂的质量比为50：3：1。所得白色陶瓷维氏硬度为1514。实施例2本专利技术中一种白色陶瓷材料组合物的实施例，包含以下质量百分含量的成分：氧化铝11wt％，氧化镁1.7wt％，氧化钙4.3wt％，氧化锶1.3wt％，氧化钡10wt％，氧化钇3.9wt％，三氧化二镧10wt％，氧化锌15wt％，余量为含有氧化铪的氧化锆，氧化铪在所述含有氧化铪的氧化锆中的质量百分含量为10％。其中，白色氧化锆陶瓷材料组合物为粉体，且粉体D50粒度为0.3μm，比表面积为18m2/g。本专利技术中一种白色陶瓷的实施例，其制备方法包括以下步骤：(1)将上述白色陶瓷材料组合物所含的各成分混合，得到白色陶瓷材料组合物；(2)将步骤(1)得到的白色陶瓷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种白色陶瓷材料组合物，其特征在于，包含以下质量百分含量的成分：氧化铝0.2‑25wt％，氧化镁0～15wt％，氧化钙0～5wt％，氧化锶0～10wt％，氧化钡0～10wt％，氧化钇2～7wt％，三氧化二镧0～10wt％，二氧化硅0～5wt％，氧化锌0.01～15wt％，余量为含有氧化铪的氧化锆。

【技术特征摘要】
1.一种白色陶瓷材料组合物，其特征在于，包含以下质量百分含量的成分：氧化铝0.2-25wt％，氧化镁0～15wt％，氧化钙0～5wt％，氧化锶0～10wt％，氧化钡0～10wt％，氧化钇2～7wt％，三氧化二镧0～10wt％，二氧化硅0～5wt％，氧化锌0.01～15wt％，余量为含有氧化铪的氧化锆。2.如权利要求1所述的白色陶瓷材料组合物，其特征在于，包含以下质量百分含量的成分：氧化铝2～20wt％，氧化镁0.05～10wt％，氧化钙0～5wt％，氧化锶0～5wt％，氧化钡0～5wt％，氧化钇2～6wt％，三氧化二镧0～8wt％，二氧化硅0.05～2wt％，氧化锌0.05～10wt％，余量为含有氧化铪的氧化锆。3.如权利要求1或2所述的白色陶瓷材料组合物，其特征在于，所述氧化铝、氧化镁、氧化钙、氧化锶、氧化钡、三氧化二镧、二氧化硅和氧化锌在所述白色氧化锆陶瓷材料组合物中的质量百分含量总和为3～30wt％，优选5～20wt％。4.如权利要求3所述的白...

【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