復(fù)合晶相結(jié)構(gòu)的高抗熱震性氧化鋯陶瓷原料粉體及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種陶瓷領(lǐng)域，具體地說是涉及復(fù)合晶相結(jié)構(gòu)的高抗熱震性氧化鋯陶瓷原料粉體及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]特種陶瓷已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的各個領(lǐng)域，特別是氧化鋯陶瓷。氧化鋯陶瓷不僅具有其它特種陶瓷所具有的耐酸性、耐堿性、耐腐蝕性好、硬度高的特征，同時還具有良好的韌性，因而氧化鋯陶瓷在許多行業(yè)的使用越來越廣泛，如陶瓷閥門、陶瓷管道、陶瓷軸承等。
[0003]以陶瓷閥門為例。許多化工行業(yè)的工況特殊，如強酸、強堿、多鹽、固體顆粒含量高、溫度高、壓力大。這些特殊工況金屬閥門無法滿足或使用壽命短，因而閥門更換頻繁，影響連續(xù)生產(chǎn)，增加生產(chǎn)成本。故陶瓷閥門在化工行業(yè)越來越受青睞。陶瓷閥門具有良好的耐酸腐蝕、耐堿腐蝕、耐鹽腐蝕，及耐磨蝕性的特點。但陶瓷是脆性材料，抗熱震性差。由于閥門開關(guān)頻繁，而化工都有一定溫度，使得閥門冷熱急劇變化頻繁。為了使陶瓷閥門在化工行業(yè)能得到更廣泛的應(yīng)用，提高陶瓷閥門在頻繁冷熱變化條件下的使用壽命，必須提高陶瓷閥門的抗熱震性。
[0004]陶瓷閥門的陶瓷部分一般由氧化鋯陶瓷粉體制成，氧化鋯陶瓷原料粉體的性能決定了氧化鋯陶瓷件成品的特性。因此，應(yīng)當(dāng)提高氧化鋯陶瓷原料粉體的抗熱震性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供復(fù)合晶相結(jié)構(gòu)的高抗熱震性氧化鋯陶瓷原料粉體，其抗熱震性高，同時提供其制備方法。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]復(fù)合晶相結(jié)構(gòu)的高抗熱震性氧化鋯陶瓷原料粉體，包括下列組分制成:主料、鎂鋁尖晶石粉末、鋰輝石粉末及硼酸；其中:主料為氧氯化鋯和硝酸釔組合物，氧氯化鋯與硝酸釔的摩爾比為97:3 ;按重量比，主料:(鎂鋁尖晶石粉末+鋰輝石粉末+硼酸)=1:(0.01?0.35)，鎂鋁尖晶石粉末:鋰輝石粉末:硼酸=1: (0.1?2.5): (0.01?0.8)。
[0008]所述鎂鋁尖晶石粉末的粒度為8000?12000目。
[0009]所述鋰輝石粉末的粒度為8000?12000目。
[0010]復(fù)合晶相結(jié)構(gòu)的高抗熱震性氧化鋯陶瓷原料粉體的制備方法，按以下步驟進(jìn)行:
[0011](I)將氧氯化鋯、硝酸釔、聚乙二醇攪拌溶于去離子水，制備成溶液A，其中聚乙二醇與主料的重量比為1:100?800，去離子水與氧氯化鋯、硝酸釔、聚乙二醇的組合物的重量比為1:0.45?0.85 ;
[0012]將碳酸氫氨與去離子水配制成質(zhì)量百分濃度為15-20%的溶液，得到溶液B ;
[0013]將平平加與去離子水配制成質(zhì)量百分濃度為10 %的溶液，得到溶液C，溶液C與溶液A的體積比為1:5?20;
[0014](2)鎂鋁尖晶石粉末、鋰輝石粉末、硼酸用去離子水配成懸浮液；按重量比，(鎂鋁尖晶石粉末+鋰輝石粉末+硼酸):去離子水=1:3?6;
[0015]再將懸浮液加入至反應(yīng)釜中，攪拌并加熱，當(dāng)溫度加熱至85°C，同時滴加溶液A和溶液B，進(jìn)行共沉淀反應(yīng)，調(diào)節(jié)溶液B的滴加速度，控制pH = 8.5?9.5，反應(yīng)結(jié)束后，繼續(xù)攪拌并滴加溶液C ；
[0016](3)溶液C滴加完后，攪拌，然后采用去離子水水洗處理，烘干、煅燒，最后粉碎即可。
[0017]優(yōu)選地，所述烘干的溫度為150?180°C，時間為3?5小時。
[0018]優(yōu)選地，所述煅燒的溫度為800?1000°C，時間為3?5小時。
[0019]優(yōu)選地，所述水洗處理為水洗至當(dāng)量濃度為0.1N的硝酸銀溶液檢測無氯離子。
[0020]鋁鎂尖晶石粉和鋰輝石粉末均具有良好的抗侵蝕、抗磨蝕能力，熱震穩(wěn)定性好。
[0021]采用沉淀法制備釔穩(wěn)定氧化鋯時，加入鎂鋁尖晶石粉和鋰輝石粉末及硼酸，使其均勻分散于水合鋯凝膠中，在煅燒過程中以鎂鋁尖晶石粉和鋰輝石粉末為晶核，形成復(fù)合晶相高抗熱震性陶瓷原料粉體，使得陶瓷原料粉體的抗熱震性得到很大提高。
[0022]本發(fā)明原料粉體可按常規(guī)方法制成各種陶瓷件。
[0023]采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明與現(xiàn)有的【背景技術(shù)】相比，具有如下優(yōu)點:
[0024]1、本發(fā)明原料粉體，熱膨脹系數(shù)降低，提高導(dǎo)熱率，從而提高其承受急劇溫度變化的性能，抗熱震性高。
[0025]2、用本發(fā)明原料粉體制成的陶瓷件抗熱震性高，特別適合應(yīng)用于陶瓷閥門，并可廣泛應(yīng)用于其它要求高抗熱震性的陶瓷設(shè)備或工具。
【具體實施方式】
[0026]以下提供本發(fā)明的一些實施例，以助于進(jìn)一步理解本發(fā)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于這些實施例。
[0027]實施例一
[0028]一種復(fù)合晶相高抗熱震性氧化鋯陶瓷原料粉體的制備方法，按以下步驟進(jìn)行:
[0029](I)將氧氯化鋯、硝酸釔、聚乙二醇攪拌溶于去離子水，制備成溶液A，其中:氧氯化鋯與硝酸釔的摩爾比為97:3 ;聚乙二醇:(氧氯化鋯+硝酸釔)的重量比為1:800 ;去離子水:(氧氯化鋯+硝酸釔+聚乙二醇)的重量比為1:0.6 ;
[0030]將碳酸氫氨與去離子水配制成質(zhì)量百分濃度為20%的溶液，得到溶液B ;
[0031]將平平加與去離子水配制成質(zhì)量百分濃度為10%的溶液，得到溶液C ;溶液C與溶液A的體積比為I:10 ；
[0032](2)鎂鋁尖晶石粉末、鋰輝石粉末、硼酸用去離子水配成懸浮液；按重量比，(鎂鋁尖晶石粉末+鋰輝石粉末+硼酸):去離子水=1:3 ；
[0033]其中，按重量比，(氧氯化鋯+硝酸釔):(鎂鋁尖晶石粉末+鋰輝石粉末+硼酸)=1:0.05 ；
[0034]按重量比，鎂鋁尖晶石粉末:鋰輝石粉末:硼酸=1:0.2:0.4。
[0035]再將懸浮液加入至反應(yīng)釜中，攪拌并加熱，當(dāng)溫度加熱至85°C，同時滴加溶液A和溶液B，進(jìn)行共沉淀反應(yīng)，調(diào)節(jié)溶液B的滴加速度，控制pH = 8.5，反應(yīng)結(jié)束后，繼續(xù)攪拌并滴加溶液C ；
[0036](3)溶液C滴加完后，再攪拌半小時，然后采用去離子水水洗處理，水洗至當(dāng)量濃度為0.1N的硝酸銀溶液檢測無氯離子。然后烘干、烘干的溫度為150°C，時間為3小時。然后煅燒，煅燒的溫度為1000°C，時間為4小時，最后粉碎即可。
[0037]實施例二
[0038]一種復(fù)合晶相高抗熱震性氧化鋯陶瓷原料粉體的制備方法，按以下步驟進(jìn)行:
[0039](I)將氧氯化鋯、硝酸釔、聚乙二醇攪拌溶于去離子水，制備成溶液A，其中:氧氯化鋯與硝酸釔的摩爾比為97:3 ;聚乙二醇:(氧氯化鋯+硝酸釔)的重量比為1:100 ;去離子水:(氧氯化錯+硝酸紀(jì)+聚乙二醇)的重量比為1:0.5 ;
[0040]將碳酸氫氨與去離子水配制成質(zhì)量百分濃度為15%的溶液，得到溶液B ;
[0041]將平平加與去離子水配制成質(zhì)量百分濃度為10%的溶液，得到溶液C ;溶液C與溶液A的體積比為1:5 ;
[0042](2)鎂鋁尖晶石粉末、鋰輝石粉末、硼酸用去離子水配成懸浮液；按重量比，(鎂鋁尖晶石粉末+鋰輝石粉