專利名稱：一種鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陶瓷材料，具體地說，涉及一種鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶 瓷材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
氧化鋯陶瓷具有優(yōu)異的物理、化學(xué)、敏感和功能特性，既可作為 耐磨損、耐高溫、耐腐蝕、高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)陶瓷材料，也可用于制造電 子陶瓷和敏感陶瓷產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于電子、通訊、機(jī)械、冶金、航 空、航天、石油、化工、紡織甚至日常生活等各個(gè)領(lǐng)域。氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷具有較高的斷裂韌性、抗彎強(qiáng)度、硬度以及漂亮 的外觀，是目前應(yīng)用最為廣泛且最具發(fā)展?jié)摿Φ囊环N結(jié)構(gòu)陶瓷材料， 可用于制造磨介、攪拌棒、內(nèi)襯、軸承、主軸、量塊、墊塊、光纖接 插件、餐具、刀具、文具飾品、人工關(guān)節(jié)、模具等制品。由于晶型轉(zhuǎn)變引起的體積效應(yīng)會(huì)使氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料破裂，用 純氧化鋯很難制造出性能優(yōu)良的氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料，因此必須對(duì)氧 化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料進(jìn)行穩(wěn)定化處理，使其在常溫下仍保持四方晶相的 形態(tài)。穩(wěn)定化可通過添加穩(wěn)定劑來實(shí)現(xiàn)，目前最常用的穩(wěn)定劑為氧化釔(Y203)，但釔穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料在使用適應(yīng)性方面存在缺 陷，例如，在高溫高濕度環(huán)境下其力學(xué)性能嚴(yán)重退化，因此其使用環(huán) 境溫度受到限制(一般在15(TC以下)，這就制約了氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材 料的應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材 料以及這種鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料的制備方法，這種鈰穩(wěn)定氧化 鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料在使用過程中具有更好的穩(wěn)定性，能夠適應(yīng)高溫高濕 度環(huán)境。采用的技術(shù)方案如下一方面，本發(fā)明提供一種鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料，這種鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料的組成為氧化鋯(Zr02) 75 85 mol%，氧 化鈰(Ce02) 8 15mol%，氧化鋁(A1203) 5 10 mol%， 二氧化鈦 (Ti02) l 3mol%。氧化鈰的加入除了穩(wěn)定四方晶相外，還能防止材料在高溫高濕度 條件下的強(qiáng)度退化現(xiàn)象；氧化鋁的加入能提高材料的強(qiáng)度、硬度和耐 磨性等力學(xué)性能；二氧化鈦能降低材料的燒結(jié)溫度，縮短燒結(jié)時(shí)間。另一方面，本發(fā)明提供上述鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料的制備方法，依次包括下述步驟(1) 配料溶解分散按一定的配比將鋯鹽、鈰鹽、鋁鹽、以及鈦鹽或二氧化鈦一次性 加入到純水中，邊加熱邊攪拌，至鋯鹽、鈰鹽、鋁鹽、以及鈦鹽或二 氧化鈦完全溶解分散，獲得混合溶液；按所要制備的鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié) 構(gòu)陶瓷材料中各組分總摩爾數(shù)為lOOmol計(jì)算，上述各種原材料的配 比為含有75 85 mol鋯離子的鋯鹽,含有8 15mol鈰離子的鈰鹽， 含有10 20 mol鋁離子的鋁鹽，含有1 3 mol鈦離子的鈦鹽或二氧 化鈦；優(yōu)選上述加熱溫度為60 70°C;上述鋯鹽可以是硝酸鋯、硫酸鋯、碳酸鋯或氯氧化鋯；鈰鹽可以 是硝酸鈰、硫酸鈰、氯化鈰或碳酸鈰；鋁鹽可以是硝酸鋁、硫酸鋁或 氯化鋁；鈦鹽可以是硝酸鈦、硫酸鈦、氯化鈦；鋯鹽、鈰鹽、鋁鹽、以及鈦鹽或二氧化鈦完全溶解或分散后，溶 液呈透明澄清狀態(tài)；溶解分散是整套工藝技術(shù)的核心部分，是一個(gè)將 各種原材料溶解或分散并最終成為均勻的混合溶液的過程；(2) 中和共沉淀在反應(yīng)釜中同時(shí)注入步驟(1)獲得的混合溶液及氨水，反應(yīng)時(shí)保持PH值為8 10，將混合溶液中的金屬陽M子(包括鋯離子、鈰離 子、鋁離子和鈦離子)轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀，沉淀物經(jīng)洗滌并經(jīng)壓濾 去水，得到濾餅；優(yōu)選所用氨水的濃度為5 15%;中和共沉淀的目的是通過氨水的作用，使上述混合溶液中的金屬 陽離子的轉(zhuǎn)化為均勻的氫氧化物沉淀。當(dāng)采用鈦鹽作為含鈦離子的原 材料時(shí)，濾餅是氫氧化鋯、氫氧化鈰、氫氧化鋁和氫氧化鈦的混合物； 當(dāng)采用二氧化鈦?zhàn)鳛楹侂x子的原材料時(shí)，二氧化鈦直接均勻分布在 濾餅中，濾餅是氫氧化鋯、氫氧化鈰、氫氧化鋁和二氧化鈦的混合物；(3) 烘干將步驟(2)所得濾餅在300 40(TC的溫度下進(jìn)行烘干，得到烘 干料；烘干處理可在推板窯或箱式窯中進(jìn)行；優(yōu)選濾餅的失重率為45 55%，即烘干料的重量為濾餅重量的 45 55%;烘干的目的是去除上述濾餅中大部分的物理水，提高下一步的煅 燒工序的效率；(4) 煅燒將步驟(3)得到的烘干料在800 100(TC的溫度下進(jìn)行煅燒，得 到煅燒產(chǎn)出料；優(yōu)選煅燒時(shí)間為15 25小時(shí)；煅燒產(chǎn)出料通常為不定形的顆粒；煅燒產(chǎn)出料是氧化鋯、氧化鈰、 氧化鋁和二氧化鈦的混合物；(5)球磨對(duì)步驟(4)得到的煅燒產(chǎn)出料進(jìn)行球磨處理，得到漿料； 優(yōu)選球磨采用濕式攪拌磨的方式，磨介采用氧化鋯球，氧化鋯球、 水、煅燒產(chǎn)出料的重量比例為(5 8): d 1.5): 1;球磨是一個(gè)將顆粒料細(xì)化和均勻化的過程，為造粒工序準(zhǔn)備漿料;(6) 造粒將步驟(5)產(chǎn)生的漿料進(jìn)行噴霧干燥，去除漿料中的水分，形成 具備良好流動(dòng)性的造粒粉；造粒可在噴霧干燥塔中進(jìn)行，優(yōu)選工藝參數(shù)是離心噴霧盤轉(zhuǎn)速6000 8000rpm，進(jìn)風(fēng)溫度250 300°C，出風(fēng)溫度100 135°C;(7) 干壓成型將步驟(6)產(chǎn)出的造粒粉置于模具中進(jìn)行預(yù)成型壓制，然后進(jìn)行 冷等靜壓處理，得到生坯；優(yōu)選預(yù)成型壓制的工作壓力是200 400kg/cm2;冷等靜壓處理是 目前常用的干壓成型技術(shù)，優(yōu)選冷等靜壓處理的工作壓力是1300 1800 kg/cm2; (8)燒結(jié)燒結(jié)是使步驟(7)得到的生坯致密化成瓷，得到鈰穩(wěn)定氧化鋯 結(jié)構(gòu)陶瓷材料；優(yōu)選燒結(jié)溫度為1450 1550°C;保溫時(shí)間根據(jù)生坯的形狀和厚 度而定， 一般為4 8小時(shí)。本發(fā)明提供的鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料采用氧化鈰作為穩(wěn)定 劑，具有較高的強(qiáng)度、韌性和水熱穩(wěn)定性(水熱穩(wěn)定性是指材料在高 濕度及高溫的環(huán)境下仍能保持性能穩(wěn)定)，其中的氧化鋁能顯著提高材料的硬度，因此這種鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料不僅具有傳統(tǒng)氧化鋯 結(jié)構(gòu)陶瓷材料的良好力學(xué)性能，而且當(dāng)使用溫度變化時(shí)其力學(xué)性能變化不大，特別是在高溫高濕度環(huán)境下(比如在150'C 80(TC的高溫環(huán) 境下)使用時(shí)其性能基本不退化，也就是說，與傳統(tǒng)的釔穩(wěn)定氧化鋯 陶瓷材料相比，這種鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料在使用過程中具有更 好的穩(wěn)定性，能夠適應(yīng)更廣泛的應(yīng)用環(huán)境，特別是能夠適應(yīng)高溫高濕 度環(huán)境，其各項(xiàng)性能指標(biāo)如下硬度(維氏)為12.5 13.8GPa，抗彎 強(qiáng)度為1170 1250MPa，斷裂韌性為9.30 9.75MPa m1/2，剩余(抗 彎)強(qiáng)度為1160 1220MPa。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1按以下步驟制備鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料(1) 配料溶解 先按下述配比配備各種原材料 純水IOOOL，氯氧化鋯(ZrOCl2'8H20): 78mol (即25.1Kg)， 硫酸鈰(Ce(S04)2): 12mol (即4.0Kg)， 硝酸鋁(Al(NO)3'9H20): 17mol (即6.4Kg)， 硫酸鈦(Ti(S04)2): 1.5mol (即0.36Kg);然后將原材料氯氧化鋯、硫酸鈰、硝酸鋁和硫酸鈦一次性加入到 純水中，在65'C的溫度下加熱并攪拌，至氯氧化鋯、硫酸鈰、硝酸鋁 和硫酸鈦完全溶解，獲得透明澄清的混合溶液；(2) 中和共沉淀在反應(yīng)釜中同時(shí)注入步驟(1)獲得的混合溶液及濃度為7%的氨水，通過調(diào)整流量，使反應(yīng)體系的PH值保持為8.5，反應(yīng)完成后混合 溶液中的金屬陽離子(包括鋯離子、鈰離子、鋁離子和鈦離子)轉(zhuǎn)化 為氫氧化物沉淀，沉淀物經(jīng)洗滌并經(jīng)壓濾去水，得到濾餅(濾餅是氫 氧化鋯、氫氧化鈰、氫氧化鋁和氫氧化鈦的混合物)；(3) 烘干將步驟(2)所得濾餅于32(TC的溫度下烘干，濾餅的失重率為 50%，得到烘干料；(4) 煅燒將步驟(3)得到的烘干料在85(TC的溫度下進(jìn)行煅燒處理，煅燒 時(shí)間為20小時(shí)，得到煅燒產(chǎn)出料；煅燒產(chǎn)出料是氧化鋯、氧化鈰、氧 化鋁和二氧化鈦的混合物；(5) 球磨采用濕式攪拌磨的方式對(duì)步驟(4)得到的煅燒產(chǎn)出料進(jìn)行球磨(研 磨)處理，磨介采用氧化鋯球，氧化鋯球、水、煅燒產(chǎn)出料的重量比 例為6: 1.2: 1，得到漿料；(6) 造粒將步驟(5)產(chǎn)生的漿料進(jìn)行噴霧干燥，去除槳料中的水分，形 成具備良好流動(dòng)性的造粒粉；造粒在噴霧干燥塔中進(jìn)行，其工藝參數(shù)是離心噴霧盤轉(zhuǎn)速 6500rpm、進(jìn)風(fēng)溫度280。C、出風(fēng)溫度ll(TC;(7) 干壓成型將步驟(6)產(chǎn)出的造粒粉置于模具中進(jìn)行預(yù)成型壓制，然后進(jìn)行 冷等靜壓處理，得到生坯；預(yù)成型壓制的工作壓力設(shè)置為250kg/cm2;冷等靜壓處理的工作壓力設(shè)置為1400 kg/cm2; (8)燒結(jié)將步驟(7)得到的生坯在1530'C下燒結(jié)，保溫時(shí)間5小時(shí)，使 生坯致密化成瓷，得到鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料。經(jīng)以上步驟得到的鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料由78mol氧化鋯、 12mol氧化鈰、8.5mol氧化鋁和1.5mol二氧化鈦組成，該材料的性能 指標(biāo)如下維氏硬度13.2GPa、抗彎強(qiáng)度1220MPa、斷裂韌性9.35 MPa*m1/2 、剩余(抗彎)強(qiáng)度1200MPa。當(dāng)需要更大批量生產(chǎn)上述鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料時(shí)，按步驟 (1)的比例配備各種原材料即可。 實(shí)施例2按以下步驟制備鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料(1) 配料溶解先按下述配比配備各種原材料 純水IOOOL，硝酸鋯(Zr(N03)4): 80mol (即25.8Kg)， 硫酸鈰(Ce(S04)2): lOmol (即3.3Kg)， 氯化鋁(AlCl3'6H20): 16mol (即3.9Kg)， 二氧化鈦(1102): 2mo1 (即0.16Kg);然后將原材料硝酸鋯、硫酸鈰、氯化鋁和二氧化鈦一次性加入到 純水中，在62'C的溫度下加熱并攪拌，至完硝酸鋯、硫酸鈰和氯化鋁 全溶解，二氧化鈦均勻分散，獲得透明澄清的混合溶液；(2) 中和共沉淀在反應(yīng)釜中同時(shí)注入步驟(1)獲得的混合溶液及濃度為9%的氨水，通過調(diào)整流量，使反應(yīng)體系的PH值保持為9.0，反應(yīng)完成后混合 溶液中的金屬陽離子(包括鋯離子、鈰離子和鋁離子)轉(zhuǎn)化為氫氧化 物沉淀，二氧化鈦則分布在沉淀物中，沉淀物經(jīng)洗漆并經(jīng)壓濾去水， 得到濾餅(濾餅是氫氧化鋯、氫氧化鈰、氫氧化鋁和二氧化鈦的混合 物)；(3) 烘干將步驟(2)所得濾餅于35(TC的溫度下烘干，濾餅的失重率為 46%，得到烘干料；(4) 煅燒將步驟(3)得到的烘干料在90(TC的溫度下進(jìn)行煅燒處理，煅燒 時(shí)間為18小時(shí)，得到煅燒產(chǎn)出料；煅燒產(chǎn)出料是氧化鋯、氧化鈰、氧 化鋁和二氧化鈦的混合物；(5) 球磨采用濕式攪拌磨的方式對(duì)步驟(4 )得到的煅燒產(chǎn)出料進(jìn)行球磨(研 磨)處理，磨介采用氧化鋯球，氧化鋯球、水、煅燒產(chǎn)出料的重量比 例為6.5: 1.3: 1，得到漿料；(6) 造粒將步驟(5)產(chǎn)生的漿料進(jìn)行噴霧干燥，去除槳料中的水分，形 成具備良好流動(dòng)性的造粒粉；造粒在噴霧干燥塔中進(jìn)行，其工藝參數(shù)是離心噴霧盤轉(zhuǎn)速 7000rpm、進(jìn)風(fēng)溫度27(TC、出風(fēng)溫度120。C;(7) 干壓成型將步驟(6)產(chǎn)出的造粒粉置于模具中進(jìn)行預(yù)成型壓制，然后進(jìn)行 冷等靜壓處理，得到生坯；預(yù)成型壓制的工作壓力設(shè)置為300kg/cm2;冷等靜壓處理的工作 壓力設(shè)置為1550 kg/cm2; (8)燒結(jié)將步驟(7)得到的生坯在149(TC下燒結(jié)，保溫時(shí)間6小時(shí)，使 生坯致密化成瓷，得到鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料。經(jīng)以上步驟得到的鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料由80mol氧化鋯、 lOmol氧化鈰、8mo1氧化鋁和2mo1 二氧化鈦組成，該材料的性能指 標(biāo)如下維氏硬度12.8GPa、抗彎強(qiáng)度1200MPa、斷裂韌性9.70 MPa*m1/2 、剩余(抗彎)強(qiáng)度1190MPa。當(dāng)需要更大批量生產(chǎn)上述鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料時(shí)，按步驟 (1)的比例配備各種原材料即可。 實(shí)施例3按以下步驟制備鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料(1) 配料溶解 先按下述配比配備各種原材料 純水IOOOL，硫酸鋯(Zr(S04)2): 82mol (即23.2Kg)， 硝酸鈰(Ce(N03)4): 9mo1 (即3.5Kg)， 硝酸鋁(Al(NO)3'9H20): 13mol (即4.9Kg)， 硫酸鈦(Ti(S04)2): 2.5mol (即0.6Kg);然后將原材料硫酸鋯、硝酸鈰、硝酸鋁和硫酸鈦一次性加入到純 水中，在68"C的溫度下加熱并攪拌，至硫酸鋯、硝酸鈰、硝酸鋁和硫 酸鈦完全溶解，獲得透明澄清的混合溶液；(2) 中和共沉淀在反應(yīng)釜中同時(shí)注入步驟(1)獲得的混合溶液及濃度為12%的 氨水，通過調(diào)整流量，使反應(yīng)體系的PH值保持為9.5，反應(yīng)完成后混 合溶液中的金屬陽離子(包括鋯離子、鈰離子、鋁離子和鈦離子)轉(zhuǎn) 化為氫氧化物沉淀，沉淀物經(jīng)洗滌并經(jīng)壓濾去水，得到濾餅(濾餅是 氫氧化鋯、氫氧化鈰、氫氧化鋁和氫氧化鈦的混合物)；(3) 烘干將步驟(2)所得濾餅于38(TC的溫度下烘干，濾餅的失重率為 53%,得到烘干料；(4) 煅燒將步驟(3)得到的烘干料在95(TC的溫度下進(jìn)行煅燒處理，煅燒 時(shí)間為16小時(shí)，得到煅燒產(chǎn)出料；煅燒產(chǎn)出料是氧化鋯、氧化鈰、氧 化鋁和二氧化鈦的混合物；(5) 球磨采用濕式攪拌磨的方式對(duì)步驟(4 )得到的煅燒產(chǎn)出料進(jìn)行球磨(研 磨)處理，磨介采用氧化鋯球，氧化鋯球、水、煅燒產(chǎn)出料的重量比 例為7: 1.4: 1,得到漿料；(6) 造粒將步驟(5)產(chǎn)生的漿料進(jìn)行噴霧干燥，去除漿料中的水分，形 成具備良好流動(dòng)性的造粒粉；造粒在噴霧干燥塔中進(jìn)行，其工藝參數(shù)是離心噴霧盤轉(zhuǎn)速7500rpm、進(jìn)風(fēng)溫度260。C、出風(fēng)溫度130。C;(7) 干壓成型將步驟(6)產(chǎn)出的造粒粉置于模具中進(jìn)行預(yù)成型壓制，然后進(jìn)行 冷等靜壓處理，得到生坯；預(yù)成型壓制的工作壓力設(shè)置為350kg/cm2;冷等靜壓處理的工作 壓力設(shè)置為1700 kg/cm2; (8)燒結(jié)將步驟(7)得到的生坯在147(TC下燒結(jié)，保溫時(shí)間7小時(shí)，使 生坯致密化成瓷，得到鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料。經(jīng)以上步驟得到鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料由82mol氧化鋯、 9mo1氧化鈰、6.5mol氧化鋁和2.5mol 二氧化鈦組成，該材料的性能 指標(biāo)如下維氏硬度13.6GPa、抗彎強(qiáng)度1180MPa、斷裂韌性 9.50MPa m1/2 、剩余(抗彎)強(qiáng)度1165 MPa。當(dāng)需要更大批量生產(chǎn)上述鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料時(shí)，按步驟 (1)的比例配備各種原材料即可。
權(quán)利要求
1. 一種鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料，其特征在于其組成為氧化鋯75～85mol％，氧化鈰8～15mol％，氧化鋁5～10mol％，二氧化鈦1～3mol％。
2、 權(quán)利要求1所述的鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料的制備方法，其 特征在于依次包括下述步驟(1) 配料溶解分散按一定的配比將鋯鹽、鈰鹽、鋁鹽、以及鈦鹽或二氧化鈦一次性 加入到純水中，邊加熱邊攪拌，至鋯鹽、鈰鹽、鋁鹽、以及鈦鹽或二 氧化鈦完全溶解分散，獲得混合溶液；按所要制備的鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié) 構(gòu)陶瓷材料中各組分總摩爾數(shù)為lOOmol計(jì)算，上述各種原材料的配比 為含有75 85mol鋯離子的鋯鹽，含有8 15mol鈰離子的鈰鹽，含 有10 20 mol鋁離子的鋁鹽，含有1 3 mol鈦離子的鈦鹽或二氧化 鈦；(2) 中和共沉淀在反應(yīng)釜中同時(shí)注入步驟(1)獲得的混合溶液及氨水，反應(yīng)時(shí) 保持PH值為8 10,將混合溶液中的金屬陽離子轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀， 沉淀物經(jīng)洗滌并經(jīng)壓濾去水，得到濾餅；(3) 烘干 ' 將步驟(2)所得濾餅在300 40(TC的溫度下進(jìn)行烘干，得到烘干料；(4) 煅燒將步驟(3)得到的烘干料在800 100(TC的溫度下進(jìn)行煅燒，得到煅燒產(chǎn)出料；(5) 球磨對(duì)步驟(4)得到的煅燒產(chǎn)出料進(jìn)行球磨處理，得到漿料；(6) 造粒將步驟(5)產(chǎn)生的漿料進(jìn)行噴霧干燥，去除漿料中的水分，形成 具備良好流動(dòng)性的造粒粉；(7) 干壓成型將步驟(6)產(chǎn)出的造粒粉置于模具中進(jìn)行預(yù)成型壓制，然后進(jìn)行冷等靜壓處理，得到生坯； (8)燒結(jié)燒結(jié)是使步驟(7)得到的生坯致密化成瓷，得到鈰穩(wěn)定氧化鋯 結(jié)構(gòu)陶瓷材料。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料的制備方 法，其特征是步驟(1)中加熱溫度為60 7(TC。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料的制備方 法，其特征是步驟(2)中所用氨水的濃度為5 15%。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料的制備方 法，其特征是步驟(3)中濾餅的失重率為45 55%。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料的制備方 法，其特征是步驟(4)中，煅燒時(shí)間為15 25小時(shí)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料的制備方 法，其特征是步驟(5)中，球磨采用濕式攪拌磨的方式，磨介采 用氧化鋯球，氧化鋯球、水、煅燒產(chǎn)出料的重量比例為(5 8): (l 1.5): 1。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料的制備方法，其特征是步驟(6)中，造粒在噴霧干燥塔中進(jìn)行，其工藝參數(shù)是離心噴霧盤轉(zhuǎn)速6000 8000rpm，進(jìn)風(fēng)溫度250 300°C ，出風(fēng) 溫度100 135°C。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料的制備方 法，其特征是:步驟(7)中，預(yù)成型壓制的工作壓力是200 400kg/cm2; 冷等靜壓處理的工作壓力是1300 1800 kg/cm2。
10、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料的制備方 法，其特征是步驟(8)中，燒結(jié)溫度為1450 1550°C;保溫時(shí)間 為4 8小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料及其制備方法，這種鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料的組成為氧化鋯75～85mol％，氧化鈰8～15mol％，氧化鋁5～10mol％，二氧化鈦1～3mol％；其制備方法依次包括下述步驟(1)配料溶解分散；(2)中和共沉淀；(3)烘干；(4)煅燒；(5)球磨；(6)造粒；(7)干壓成型；(8)高溫?zé)Y(jié)，得到鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料。本發(fā)明提供的鈰穩(wěn)定氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料采用氧化鈰作為穩(wěn)定劑，不僅具有傳統(tǒng)氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料的良好力學(xué)性能，而且在使用過程中具有更好的穩(wěn)定性，能夠適應(yīng)更廣泛的應(yīng)用環(huán)境，特別是能夠適應(yīng)高溫高濕度環(huán)境。
文檔編號(hào)C04B35/48GK101269958SQ200810027958
公開日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2008年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月8日
發(fā)明者張世平, 張中平, 許小軍, 許映波, 陳仲叢, 陳潮鈿, 黃超華 申請(qǐng)人:廣東東方鋯業(yè)科技股份有限公司