一种氧化钇稳定氧化锆陶瓷微球的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氧化钇稳定氧化锆陶瓷微球的制备方法，将聚乙烯醇溶液、柠檬酸铵、去离子水、无水乙醇、氧化钇稳定氧化锆粉依次加入烧杯内，经磁力搅拌器搅拌及超声分散均匀后，将混合好的浆料加入到针管中，滴加至硅油中完成成型过程，最后通过洗涤、干燥、烧结得到氧化钇稳定氧化锆陶瓷微球。本发明专利技术方法制备的氧化钇稳定氧化锆陶瓷微球的固相含量高，设备及工艺简单，且制备过程中不发生化学反应，为氧化钇稳定氧化锆微球的大规模制备提供了一种绿色，环境友好的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化钇稳定氧化锆陶瓷微球的制备方法
本专利技术涉及一种氧化钇稳定氧化锆陶瓷微球的制备方法。
技术介绍
氧化锆(ZrO2)微球由于具有高强度、高韧性、高密度、高硬度、优良的耐磨性、高化学稳定性和特别适合碱性样品的分离等特点使它在研磨介质、生物化学、医药工业等领域表现出广泛的应用前景。自20世纪90年代初，由美国橡树岭国家实验室提出的凝胶注模(Gel-casting)成型工艺以来，研究者已开发出了多种ZrO2微球的制造工艺，如ZrO2超细粉经喷雾造粒、等静压成型、高温烧结和溶胶-凝胶法等。但这些工艺均涉及到化学反应，且对反应的完全性要求较高，因而制造成本较高。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种氧化钇稳定氧化锆陶瓷微球的制备方法，本方法的工艺过程稳定且不发生化学反应，可以低成本大批量制备微球，而且制备的氧化钇稳定氧化锆微球的球形度较好、固相含量较高，显著提高了球体的性能。本专利技术氧化钇稳定氧化锆陶瓷微球的制备方法，包括如下步骤：步骤1：将固体聚乙烯醇溶于去离子水中，配制获得聚乙烯醇溶液，备用；步骤2：室温下，将聚乙烯醇溶液、柠檬酸铵、无水乙醇依次加入到烧杯中，超声分散均匀；步骤3：将氧化钇稳定氧化锆粉加入步骤2获得的混合溶液中，室温下搅拌均匀，然后将所得浆料转移至针管中，利用空气压缩机提供压力，通过点胶机控制挤出压力，将针管内的浆料滴入85-95℃的硅油内完成滴球成型，最后通过洗涤、干燥、烧结得到氧化钇稳定氧化锆陶瓷微球。步骤1中聚乙烯醇溶液的浓度为0.01-0.10g/ml。步骤2获得的混合溶液中，无水乙醇的质量分数为1.5％-4.6％，柠檬酸铵的质量分数为0.38％，聚乙烯醇的质量分数为0.01％-0.19％。步骤3中，氧化钇稳定氧化锆粉为3Y-ZrO2，其粒径为0.21μm。步骤3中，所述烧结为在微波烧结炉中以20℃/min的速度升至600℃保温10min，然后以30℃/min的速度升至1350℃保温15min，最后随炉冷却至室温。与已有技术相比，本专利技术有益效果体现在：1、本专利技术在制备氧化钇稳定氧化锆陶瓷微球过程中，操作简单，成本较低，无化学反应，能够实现大批量生产。2、本专利技术制备的氧化钇稳定氧化锆微球固相含量高、球形度好。附图说明图1是实施例1中氧化钇稳定氧化锆陶瓷微球的照片a和粒径分布图b。从微球照片a中可以看出微球的外表面孔洞较少且较为光滑；从粒径分布图b可以得到的粒径范围为1.22±0.06mm且球形度较高。图2是实施例2中氧化钇稳定氧化锆陶瓷微球的照片a和粒径分布图b。从微球照片a中可以看出微球表面较为光滑；从粒径分布图b中得到随着无水乙醇量的增加，粒径会有降低且粒径范围为1.16±0.08mm。图3是实施例3中氧化钇稳定氧化锆陶瓷微球的照片a和粒径分布图b。从微球照片a中可以看出微球表面较为光滑；从粒径分布图b中得到的粒径为1.16±0.06mm。图4是实施例4中氧化钇稳定氧化锆陶瓷微球的照片a和粒径分布图b。从微球照片a中可以看出微球表面较为光滑；从粒径分布图b中得到的粒径为1.20±0.06mm。图5是实施例5中氧化钇稳定氧化锆陶瓷微球的照片a和粒径分布图b。从微球照片a中可以看出微球表面较为光滑；从粒径分布图b中得到的粒径为1.18±0.08mm。具体实施方式实施例1：1、将固体聚乙烯醇溶于去离子水中，配成浓度为0.05g/ml的溶液，备用；连接空气压缩机、点胶机、针管适配器和点胶针头，备用；2、室温下将5ml去离子水、0.5ml聚乙烯醇溶液、0.1g柠檬酸铵、0.5ml无水乙醇依次加入到烧杯中，在机械超声清洗机中分散均匀。3、随后将氧化钇稳定氧化锆粉加入到步骤2获得的混合溶液中，在室温下搅拌均匀后，将该混合液转移至针管中，利用空气压缩机提供压力，通过点胶机控制挤出压力，将针管内的浆料滴入90℃硅油内完成滴球成型；最后通过洗涤、干燥、烧结得到氧化钇稳定氧化锆陶瓷微球。产物的照片和粒径分布图见图1。实施例2：1、将固体聚乙烯醇溶于去离子水中，配成浓度为0.05g/ml的溶液，备用；连接空气压缩机、点胶机、针管适配器和点胶针头，备用。2、室温下将5ml去离子水、0.5ml聚乙烯醇溶液、0.1g柠檬酸铵、1.0ml无水乙醇依次加入到烧杯中，在机械超声清洗机中分散均匀。3、随后将氧化钇稳定氧化锆粉加入到步骤2获得的混合溶液中，在室温下搅拌均匀后，将该混合液转移至针管中，利用空气压缩机提供压力，通过点胶机控制挤出压力，将针管内的浆料滴入90℃硅油内完成滴球成型；最后通过洗涤、干燥、烧结得到氧化钇稳定氧化锆陶瓷微球。产物的照片和粒径分布图见图2。实施例3：1、将固体聚乙烯醇溶于去离子水中，配成浓度为0.05g/ml的溶液，备用；连接空气压缩机、点胶机、针管适配器和点胶针头，备用。2、室温下将5ml去离子水、0.5ml聚乙烯醇溶液、0.1g柠檬酸铵、1.5ml无水乙醇依次加入到烧杯中，在机械超声清洗机中分散均匀。3、随后将氧化钇稳定氧化锆粉加入到步骤2获得的混合溶液中，在室温下搅拌均匀后，将该混合液转移至针管中，利用空气压缩机提供压力，通过点胶机控制挤出压力，将针管内的浆料滴入90℃硅油内完成滴球成型；最后通过洗涤、干燥、烧结得到氧化钇稳定氧化锆陶瓷微球。产物的照片和粒径分布图见图3。实施例4：1、将固体聚乙烯醇溶于去离子水中，配成浓度为0.01g/ml的溶液，备用；连接空气压缩机、点胶机、针管适配器和点胶针头，备用。2、室温下将5ml去离子水、0.5ml聚乙烯醇溶液，0.1g柠檬酸铵、0.5ml无水乙醇依次加入到烧杯中，在机械超声清洗机中分散均匀。3、随后将氧化钇稳定氧化锆粉加入到步骤2获得的混合溶液中，在室温下搅拌均匀后，将该混合液转移至针管中，利用空气压缩机提供压力，通过点胶机控制挤出压力，将针管内的浆料滴入90℃硅油内完成滴球成型；最后通过洗涤、干燥、烧结得到氧化钇稳定氧化锆陶瓷微球。产物的照片和粒径分布图见图4。实施例5：1、将固体聚乙烯醇溶于去离子水中，配成浓度为0.10g/ml的溶液，备用；连接空气压缩机、点胶机、针管适配器和点胶针头，备用。2、室温下将5ml去离子水、0.5ml聚乙烯醇溶液、0.1g柠檬酸铵，0.5ml无水乙醇依次加入到烧杯中，在机械超声清洗机中分散均匀。3、随后将氧化钇稳定氧化锆粉加入到步骤2获得的混合溶液中，在室温下搅拌均匀后，将该混合液转移至针管中，利用空气压缩机提供压力，通过点胶机控制挤出压力，将针管内的浆料滴入90℃硅油内完成滴球成型；最后通过洗涤、干燥、烧结得到氧化钇稳定氧化锆陶瓷微球。产物的照片和粒径分布图见图5。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化钇稳定氧化锆陶瓷微球的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：将固体聚乙烯醇溶于去离子水中，配制获得聚乙烯醇溶液，备用；步骤2：室温下，将聚乙烯醇溶液、柠檬酸铵、无水乙醇依次加入到烧杯中，超声分散均匀；步骤3：将氧化钇稳定氧化锆粉加入步骤2获得的混合溶液中，室温下搅拌均匀，然后将所得浆料转移至针管中，利用空气压缩机提供压力，通过点胶机控制挤出压力，将针管内的浆料滴入硅油内完成滴球成型，最后通过洗涤、干燥、烧结得到氧化钇稳定氧化锆陶瓷微球。

【技术特征摘要】
1.一种氧化钇稳定氧化锆陶瓷微球的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：将固体聚乙烯醇溶于去离子水中，配制获得聚乙烯醇溶液，备用；步骤2：室温下，将聚乙烯醇溶液、柠檬酸铵、无水乙醇依次加入到烧杯中，超声分散均匀；步骤3：将氧化钇稳定氧化锆粉加入步骤2获得的混合溶液中，室温下搅拌均匀，然后将所得浆料转移至针管中，利用空气压缩机提供压力，通过点胶机控制挤出压力，将针管内的浆料滴入硅油内完成滴球成型，最后通过洗涤、干燥、烧结得到氧化钇稳定氧化锆陶瓷微球。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1中聚乙烯醇溶液的浓度为0.01-0.10g/ml。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁颖炜，陈骏，徐常明，程继贵，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34