CN102627440B - 一种动物骨灰饰品及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种动物骨灰饰品及其制作方法,是一种以动物骨灰为原料的一种饰品、纪念品、纪念章、头像纪念品及其制作方法。本发明利用了高科技纳米材料科学技术,将主要成分为磷灰石的动物骨质灰、纳米氧化锆和着色剂混合,经成型和高温烧结,制备成各种高贵典雅、吉祥如意的饰品。根据不同的需求,动物骨灰纪念章、徽章、各种佩戴饰品和艺术品的颜色、尺寸和形状可以进行变化。本发明提出的动物骨灰饰品及其制备方法具有硬度高,耐磨性好,抗腐蚀性能优良,表面光洁,色泽宜人,高贵典雅,制造成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种以磷灰石为主要原料通过高温烧结制备成纪念章、徽章、各种佩戴饰品和艺术品的方法。
背景技术
磷灰石是人与动物硬体(牙、骨、结石)部分的主要无机物,也是一种重要的生物材料。在磷灰石结构中存在着广泛的类质同像替换,其中,阴离子替换行为对磷灰石的性质有着很大的影响,而对其通道离子替换行为的研究在医学、晶体学、矿物学等方面具有重要的意义。
发明内容
本发明利用了高科技纳米材料科学技术,将主要成分为磷灰石的动物骨质灰、纳米氧化锆和着色剂混合,经成型和高温烧结,制备成各种高贵典雅、吉祥如意的饰品。根据不同的需求,动物骨灰纪念章、徽章、各种佩戴饰品和艺术品的颜色、尺寸和形状可以进行变化。
本发明实现上述方法采取的技术方案是:
一种动物骨灰饰品,是动物骨灰和氧化锆二种成份混合体,动物骨灰与氧化锆混合体积比中,动物骨灰体积比不大于50%,ZrO2的体积比不大于90%,粉体的平均粒径均小于100纳米。氧化锆粉体是氧化钇稳定的氧化锆纳米粉、3%Y2O3稳定的ZrO2或三氧化二铝等纳米粉。
其中可以加入着色剂,着色剂相对于动物骨灰和氧化锆混合体的质量比不大于5%,粉体的平均粒径均小于100纳米。着色剂包括氧化铈、氧化锰、三氧化二铁、五氧化二钒等。
纳米混合粉体的制备;在模具中冷等静压成形;最后高温烧结。采用物理法(例如机械球磨法)将动物骨灰制成纳米粉体,将动物骨灰与氧化锆和着色剂均匀混合,然后根据饰品形状,将混合好的纳米复合粉体在钢模中冷等静压成坯料;最后采用各种烧结技术(包括无压烧结,热压烧结,高温等静压烧结,微波烧结,放电等离子烧结等)烧结成形。具体步骤如下:
(1)采用机械球磨的方法将骨灰研磨成100纳米以下的纳米粉。将100纳米以下3%氧化钇稳定氧化锆与骨灰粉体混合,氧化锆体积百分比为60-90%,按混合粉体与无水乙醇质量比1∶2的比例加入研磨介质无水乙醇,研磨6h。用无水乙醇反复冲洗并收集复合粉体,放入烘箱100℃,6h烘烤,将无水乙醇蒸发至复合粉体完全干燥。最后手工干法研磨得到复合粉料;
(2)根据饰品形状尺寸制作模具,将纳米混合粉料填入磨具,冷等静压成坯料,等静压成型工艺:100MPa(5min)+250MPa(8min);
(3)对坯料进行表面机械加工处理,得到期望的形状;
(4)在常压下将坯料加热到1300~1600℃,保温2h。温度小于900℃时,烧结工艺为3℃/min,当高于900℃时,烧结工艺为5℃/min。降温得到饰品。
制备时,可以根据不同颜色要求加入着色剂(氧化铈,氧化锰,三氧化二铁,五氧化二钒等),着色剂质量比为0-5%,成型前研磨12h。
本发明方法中用于制备饰品的主要成分为:动物骨灰、ZrO2和着色剂。其中动物骨灰与氧化锆混合体积比中,动物骨灰体积比不大于50%;ZrO2的体积比不大于90%。着色剂相对于动物骨灰和氧化锆混合体的质量比不大于5%。三种粉体均应保证分散良好,无硬团聚,每一种粉体的平均粒径均小于100纳米。
本发明方法中,若采用冷等静压+无压烧结法制备烧结体,则冷等静压的压力应为100-250MPa,保压时间为5min(100MPa)+8min(250MPa);随后无压烧结的温度为1300~1600℃,可以在真空炉中烧结或者在非真空设备中烧结。本发明中也可采用其它成型和烧结工艺。
本发明提出的动物骨灰饰品及其制备方法具有硬度高,耐磨性好,抗腐蚀性能优良,表面光洁,色泽宜人,高贵典雅,制造成本低。
具体实施方式
本发明实施例中所述的饰品所用材料为纳米氧化锆,动物骨灰和着色剂等。首先将动物骨灰机械研磨成纳米粉,与氧化锆纳米粉体均匀混合研磨,根据饰品形状和尺寸要求制作模具,将纳米混合粉料加压成型,再通过高温烧结,获得致密的烧结体。
实施例1
本实施例提供了一种动物动物骨灰饰品的制备方法。用行星球磨机球磨将动物动物骨灰研磨成小于100nm的纳米粉体,市售的3%氧化钇稳定ZrO2纳米粉体尺寸≤100nm.其体积百分比为动物动物骨灰∶ZrO2=10∶90,将两种纳米粉体按比例混合均匀,按混合粉体与无水乙醇质量比1∶2的比例加入研磨介质无水乙醇,研磨6h获得复合粉体。将复合粉体放入烘箱100℃,6h烘烤,将无水乙醇蒸发至复合粉体完全干燥。将复合粉体注入钢制磨具,冷等静压成复合粉体坯料,静压工艺为:100MPa(5min)+250MPa(8min)。随后无压高温烧结成饰品。烧结温度为1300℃,烧结的保温时间为2h,即获得饰品。
实施例2:
本实施例提供了一种动物骨灰饰品的制备方法。用行星球磨机球磨将动物骨灰研磨成小于100nm的纳米粉体,市售的3%氧化钇稳定ZrO2纳米粉体尺寸≤100nm,市售的氧化铈(CeO2),纯度≥99.9%。将动物骨灰与氧化锆均匀混合,动物骨灰与氧化锆的体积百分比为10∶90,按混合粉体与无水乙醇质量比1∶2的比例加入研磨介质无水乙醇进行研磨6h。按重量百分比加入5%的氧化铈继续研磨12h,获得复合粉体。将复合粉体放入烘箱100℃,6h烘烤,将无水乙醇蒸发至复合粉体完全干燥。将复合粉体注入钢制磨具,冷等静压成复合粉体坯料,静压工艺为:100MPa(5min)+250MPa(8min)。随后无压高温烧结成饰品。烧结温度为1600℃,烧结的保温时间为2h,即获得饰品。
Claims (3)
1.一种动物骨灰饰品,其特征在于:所述的饰品是动物骨灰和氧化锆粉体二种成份混合体,动物骨灰与氧化锆混合体积比中,动物骨灰体积比不大于50%,ZrO2的体积比不大于90%,粉体的平均粒径均小于100纳米;氧化锆粉体是氧化钇稳定的氧化锆纳米粉。
2.权利要求1所述的动物骨灰饰品的制作方法,其特征在于:
(1)采用机械球磨的方法将骨灰研磨成100纳米以下的纳米粉;将100纳米以下氧化锆与骨灰粉体混合,氧化锆体积百分比为60-90%,按混合粉体与无水乙醇质量比1:2的比例加入研磨介质无水乙醇,研磨6h;用无水乙醇反复冲洗并收集复合粉体,放入烘箱100oC,6h烘烤,将无水乙醇蒸发至复合粉体完全干燥,手工干法研磨得到复合粉料;
(2)将纳米混合粉料填入模具、冷等静压成坯料、等静压成型工艺:100MPa下保持5min,然后在250MPa下保持8min;
(3)对坯料进行表面机械加工处理,得到期望的形状;
(4)在常压下将坯料加热到1300~1600oC,保温2h;温度小于900oC时,烧结工艺为3oC/min,当高于900oC时,烧结工艺为5oC/min;降温得到饰品。
3.根据权利要求2所述的动物骨灰饰品的制作方法,其特征在于,在真空炉中烧结或者在非真空设备中烧结。
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