CN108484162A - 黄色氧化锆陶瓷的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种黄色氧化锆陶瓷的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，将经钇稳定的氧化锆粉料和氧化钒或钒酸铵在球磨机中进行混合，并加入分散剂进行球磨，混合均匀干燥后研磨，获得黄色氧化锆陶瓷粉体；步骤2，将制得的黄色氧化锆粉体在马弗炉中于1180℃进行预煅烧2‑5h，随后随炉冷却至室温，得到钒锆固溶体；步骤3，将制得的钒锆固溶体研磨粉碎，造粒后，采用干压或冷等静压成型获得黄色氧化锆素坯；步骤4，将制得的氧化锆陶瓷素坯经高温烧结得到黄色氧化锆陶瓷。本发明的黄色氧化锆陶瓷的制备方法，通过着色剂氧化钒或钒酸铵与钇稳定氧化锆预烧形成钒锆固溶体，提高氧化钒的高温稳定性，实现黄色氧化锆陶瓷的成功制备。

Description

黄色氧化锆陶瓷的制备方法
技术领域
本发明属于陶瓷的制备方法技术领域，涉及一种黄色氧化锆陶瓷的制备方法。
背景技术
氧化锆陶瓷作为一种传统的结构陶瓷，由于具有优异的机械性能，如高硬度、耐磨，抛光后可呈现金属光泽并对人体无过敏作用等特点，近年来逐渐成为人造宝石、表壳、表链、手机壳等高档装饰材料的新宠。传统方法烧结的氧化锆陶瓷是象牙白色，单一的颜色难以满足人们对氧化锆陶瓷装饰材料日益增长的需求。因此，彩色氧化锆陶瓷的研究开发具有广阔的市场前景。传统彩色陶瓷的制备一般是将色料或着色剂加入到陶瓷坯体或釉料中，通过高温烧成(一般低于1300℃)而获得，但氧化锆陶瓷的烧结温度一般都在1400℃以上，作为改变陶瓷颜色的大多数色料或着色剂在此温度下会分解和挥发，因此，采用传统的陶瓷制备方法难以制得色彩鲜艳的彩色氧化锆陶瓷。
发明内容
本发明的目的是提供一种黄色氧化锆陶瓷的制备方法，通过着色剂氧化钒或钒酸铵与钇稳定氧化锆预烧形成钒锆固溶体，提高氧化钒的高温稳定性，实现黄色氧化锆陶瓷的成功制备。
本发明所采用的技术方案是，黄色氧化锆陶瓷的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将经钇稳定的氧化锆粉料和氧化钒或钒酸铵在球磨机中进行混合，并加入分散剂进行球磨，混合均匀干燥后研磨，获得黄色氧化锆陶瓷粉体；
步骤2，将步骤1制得的黄色氧化锆粉体在马弗炉中于1180℃进行预煅烧2-5h，随后随炉冷却至室温，得到钒锆固溶体；
步骤3，将步骤2制得的钒锆固溶体研磨粉碎，造粒后，采用干压或冷等静压成型获得黄色氧化锆素坯；
步骤4，将步骤3制得的氧化锆陶瓷素坯经高温烧结得到黄色氧化锆陶瓷。
本发明的特征还在于，
经钇稳定的氧化锆粉料为经3％mol氧化钇稳定的四方氧化锆粉料。
经钇稳定氧化锆粉料、氧化钒或钒酸铵和分散剂的质量比为100：0.1～2:1。
球磨机的球磨罐和球磨时所采用的球石均为氧化锆材质。
步骤1中加入分散剂后进行球磨的时间为24h，球磨时溶剂为去离子水，球磨时氧化锆粉料和氧化钒或钒酸铵及分散剂的混合物、球石、去离子水的质量比为1:2.5:0.5。
分散剂为聚乙二醇2000。
步骤4中氧化锆陶瓷素坯的高温烧结温度1450～1500℃，保温5h。
步骤1中将经钇稳定的氧化锆粉料和氧化钒或钒酸铵在球磨机中进行混合，并加入分散剂进行球磨，混合均匀干燥后研磨，研磨后过40目筛。
本发明的有益效果是，本发明的黄色氧化锆陶瓷的制备方法，着色剂氧化钒或钒酸铵与氧化锆基体在预烧过程中形成固溶体，提高了着色剂的高温稳定性，减少了着色剂的高温挥发，且随着着色剂加入量的增加，显色效果增强，可据此制作多种深浅不同的黄色氧化锆陶瓷。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明黄色氧化锆陶瓷的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将经钇稳定的氧化锆粉料和氧化钒或钒酸铵在球磨机中进行混合，并加入分散剂进行球磨，混合均匀干燥后研磨过40目筛，获得黄色氧化锆陶瓷粉体；其中，经钇稳定的氧化锆粉料为经3％mol氧化钇稳定的四方氧化锆粉料；经钇稳定氧化锆粉料、氧化钒或钒酸铵和分散剂的质量比为100：0.1～2:1；球磨机的球磨罐和球磨时所采用的球石均为氧化锆材质；步骤1中加入分散剂后进行球磨的时间为24h，球磨时溶剂为去离子水，球磨时氧化锆粉料和氧化钒或钒酸铵及分散剂的混合物、球石、去离子水的质量比为1:2.5:0.5；分散剂为聚乙二醇2000；
步骤2，将步骤1制得的黄色氧化锆粉体在马弗炉中于1180℃进行预煅烧2-5h，随后随炉冷却至室温，得到钒锆固溶体；
步骤3，将步骤2制得的钒锆固溶体研磨粉碎，造粒后，采用干压或冷等静压成型获得黄色氧化锆素坯；
步骤4，将步骤3制得的氧化锆陶瓷素坯在1450～1500℃温度下高温烧结并保温5h，得到黄色氧化锆陶瓷。
实施例1
称取100g钇稳定氧化锆料和0.1g氧化钒，以及1g聚乙二醇2000加入氧化锆球磨罐中，并按照料：球：水质量比为1:2.5:0.5加入氧化锆球石和去离子水，球磨混合24h后将料浆倒出干燥并研磨过40目筛，获得黄色氧化锆陶瓷粉体。将其置入马弗炉中于1180℃煅烧2h，得到钒锆固溶体；然后将钒锆固溶体进行粉碎造粒，并采用干压成型得到黄色氧化锆素坯，最后将素坯进行1500℃高温烧结5h得到黄色氧化锆陶瓷。
实施例2
称取100g钇稳定氧化锆料和2g氧化钒，以及1g聚乙二醇2000加入氧化锆球磨罐中，并按照料：球：水质量比为1:2.5:0.5加入氧化锆球石和去离子水，球磨混合24h后将料浆倒出干燥并研磨过40目筛，获得黄色氧化锆陶瓷粉体。将其置入马弗炉中于1180℃煅烧2h，得到钒锆固溶体；然后将钒锆固溶体进行粉碎造粒，并采用干压成型得到黄色氧化锆素坯，最后将素坯进行1500℃高温烧结5h得到黄色氧化锆陶瓷。
实施例3
称取100g钇稳定氧化锆料和0.5g氧化钒，以及1g聚乙二醇2000加入氧化锆球磨罐中，并按照料：球：水质量比为1:2.5:0.5加入氧化锆球石和去离子水，球磨混合24h后将料浆倒出干燥并研磨过40目筛，获得黄色氧化锆陶瓷粉体。将其置入马弗炉中于1180℃煅烧5h，得到钒锆固溶体；然后将钒锆固溶体进行粉碎造粒，并采用干压成型得到黄色氧化锆素坯，最后将素坯进行1500℃高温烧结5h得到黄色氧化锆陶瓷。
实施例4
称取100g钇稳定氧化锆料和0.5g钒酸铵，以及1g聚乙二醇2000加入氧化锆球磨罐中，并按照料：球：水质量比为1:2.5:0.5加入氧化锆球石和去离子水，球磨混合24h后将料浆倒出干燥并研磨过40目筛，获得黄色氧化锆陶瓷粉体。将其置入马弗炉中于1180℃煅烧3h，得到钒锆固溶体；然后将钒锆固溶体进行粉碎造粒，并采用干压成型得到黄色氧化锆素坯，最后将素坯进行1500℃高温烧结5h得到黄色氧化锆陶瓷。
实施例5
称取100g钇稳定氧化锆料和0.5g氧化钒，以及1g聚乙二醇2000加入氧化锆球磨罐中，并按照料：球：水质量比为1:2.5:0.5加入氧化锆球石和去离子水，球磨混合24h后将料浆倒出干燥并研磨过40目筛，获得黄色氧化锆陶瓷粉体。将其置入马弗炉中于1180℃煅烧3h，得到钒锆固溶体；然后将钒锆固溶体进行粉碎造粒，并采用冷等静压成型得到黄色氧化锆素坯，最后将素坯进行1450℃高温烧结5h得到黄色氧化锆陶瓷。

Claims (8)

1.黄色氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将经钇稳定的氧化锆粉料和氧化钒或钒酸铵在球磨机中进行混合，并加入分散剂进行球磨，混合均匀干燥后研磨，获得黄色氧化锆陶瓷粉体；
步骤2，将步骤1制得的黄色氧化锆粉体在马弗炉中于1180℃进行预煅烧2-5h，随后随炉冷却至室温，得到钒锆固溶体；
步骤3，将步骤2制得的钒锆固溶体研磨粉碎，造粒后，采用干压或冷等静压成型获得黄色氧化锆素坯；
步骤4，将步骤3制得的氧化锆陶瓷素坯经高温烧结得到黄色氧化锆陶瓷。
2.根据权利要求1所述的黄色氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，所述经钇稳定的氧化锆粉料为经3％mol氧化钇稳定的四方氧化锆粉料。
3.根据权利要求1所述的黄色氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，所述经钇稳定氧化锆粉料、氧化钒或钒酸铵和分散剂的质量比为100：0.1～2:1。
4.根据权利要求1所述的黄色氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，所述球磨机的球磨罐和球磨时所采用的球石均为氧化锆材质。
5.根据权利要求1或4所述的黄色氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤1中加入分散剂后进行球磨的时间为24h，球磨时溶剂为去离子水，球磨时氧化锆粉料和氧化钒或钒酸铵及分散剂的混合物、球石、去离子水的质量比为1:2.5:0.5。
6.根据权利要求1所述的黄色氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，所述分散剂为聚乙二醇2000。
7.根据权利要求1所述的黄色氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤4中氧化锆陶瓷素坯的高温烧结温度1450～1500℃，保温5h。
8.根据权利要求1所述的黄色氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤1中将经钇稳定的氧化锆粉料和氧化钒或钒酸铵在球磨机中进行混合，并加入分散剂进行球磨，混合均匀干燥后研磨，研磨后过40目筛。
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