一種陶瓷及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種陶瓷，一種陶瓷的制備方法，以及該方法制備的陶瓷。
【背景技術(shù)】
[0002] 氧化鋯陶瓷由于具有比常規(guī)陶瓷耐腐蝕性好、硬度高、強度高的特點，因此有著廣 泛的應(yīng)用，其韌性可達5-6MPa m1/2。雖然其韌性較其他常規(guī)陶瓷要高，但在做成大面積外觀 件時，有著不耐摔，顏色本身為白色，太過單一等缺點，然而，由于用作外觀件的陶瓷必須同 時滿足韌性強、耐摔以及色度要黑的條件，因此，目前的氧化鋯陶瓷產(chǎn)品均不能夠滿足外觀 件上所需陶瓷的要求，嚴重影響了氧化鋯陶瓷在外觀件上的應(yīng)用。
[0003] 由于市面上釔穩(wěn)定的氧化鋯粉體已經(jīng)很成熟，所以現(xiàn)有增韌的技術(shù)方案都是建 立在釔穩(wěn)定的基礎(chǔ)上?，F(xiàn)有增韌技術(shù)里，最常用的就是相變以及第二相增韌等方案，但這 些方案要么只針對白色陶瓷，要么在染黑的同時無法達到增韌抗摔的效果。例如專利申請 CN1170787C所提及的Mg穩(wěn)定TZP陶瓷，雖然具有一定的增韌效果，但不明顯，而且制備出的 樣品強度偏低只有590MPa左右，采用該強度的陶瓷制備出大面積的外觀件薄片，易發(fā)生斷 裂，無法制備出大面積的薄片，并且，該陶瓷為白色，可應(yīng)用范圍也較低。
[0004] 因此，目前急需一種兼具韌性強、耐摔和黑度大優(yōu)異性能的氧化鋯陶瓷及其制備 方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中氧化鋯陶瓷韌性低、不耐摔和黑度低缺陷， 提供一種陶瓷，一種陶瓷的制備方法，以及該方法制備的陶瓷。
[0006] 本發(fā)明的發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，陶瓷含有氧化鋯基體和分散在氧化鋯基體內(nèi)部和 外表面的黑色微粒，所述黑色微粒為含有A和B元素的氧化物，其中，A選自Ca、Sr、Ba、Y和 1^中的至少一種，8選自〇、111、？6、(：0和附中的至少一種時，該陶瓷能夠同時具有韌性強、 耐摔和黑度大的優(yōu)異性能。
[0007] 因此，為了實現(xiàn)上述目的，一方面，本發(fā)明提供了一種陶瓷，該陶瓷含有氧化鋯基 體和分散在氧化鋯基體內(nèi)部和外表面的黑色微粒，所述黑色微粒為含有A和B元素的氧化 物，其中，A選自Ca、Sr、Ba、Y和La中的至少一種，B選自Cr、Mn、Fe、Co和Ni中的至少一 種。
[0008] 另一方面，本發(fā)明還提供了一種陶瓷的制備方法，該方法包括以下步驟：
[0009] (1)將含有氧化鋯和添加劑的陶瓷原料與燒結(jié)助劑在有機溶劑中混合均勻，然后 加入粘結(jié)劑混合均勻，得到混合漿料；
[0010] (2)將步驟⑴得到的混合漿料干燥除去有機溶劑，得到球形粉體；
[0011] (3)將步驟⑵得到的球形粉體成型，然后燒結(jié)，得到陶瓷；
[0012] 所述添加劑為含有A和B元素的氧化物，其中，A選自0&、3^8 &、￥和1^中的至少 一種，B選自Cr、Mn、Fe、Co和Ni中的至少一種。
[0013] 第三方面，本發(fā)明還提供了上述方法制備的陶瓷。
[0014] 本發(fā)明陶瓷的制備方法中，由于向氧化鋯基體中添加了含有A和B元素的氧化物 的上述的添加劑，其中，A選自Ca、Sr、Ba、Y和La中的至少一種，B選自Cr、Mn、Fe、Co和Ni 中的至少一種，在燒結(jié)時能在陶瓷中形成一種黑色的微粒物質(zhì)，這種黑色微粒均勻分散在 陶瓷內(nèi)部及外表面，能夠增大陶瓷的黑度，并且其還能夠阻止裂紋的擴展，使得陶瓷的耐摔 性增強。因此，本發(fā)明的陶瓷同時具有韌性強、耐摔和黑度大的優(yōu)異性能。
[0015] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【附圖說明】
[0016] 圖1是實施例1制得的陶瓷表面的電鏡圖；
[0017] 圖2是實施例1制得的陶瓷中黑色微粒的X射線能譜儀測定圖；
[0018] 圖3是對比例1制得的陶瓷表面的電鏡圖；
[0019] 圖4為樣品板A1連續(xù)與地面接觸3次后的陶瓷表面的電鏡圖。
【具體實施方式】
[0020] 以下對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應(yīng)當理解的是，此處所描述的具體 實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0021] 本發(fā)明提供了一種陶瓷，該陶瓷含有氧化鋯基體和分散在氧化鋯基體內(nèi)部和外表 面的黑色微粒，所述黑色微粒為含有A和B元素的氧化物，其中，A選自Ca、Sr、Ba、Y和La 中的至少一種，B選自Cr、Mn、Fe、Co和Ni中的至少一種。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明所述的陶瓷，其中，只要陶瓷含有氧化鋯基體和上述黑色微粒，即可同 時提高陶瓷的韌性，耐摔性和黑度。但是，為了進一步提高陶瓷的韌性，耐摔性和黑度，優(yōu)選 地，所述氧化物為AxByOz，其中，X為0. 5~2, y為0. 5~2, z為3~5。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明所述的陶瓷，其中，黑色微粒的大小只要不影響陶瓷的外觀即可，為了 進一步提高陶瓷的韌性，耐摔性和黑度，優(yōu)選地，黑色微粒的平均粒徑為〇. 5~10微米，更 優(yōu)選為1~7微米。
[0024] 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，其中，陶瓷含有燒結(jié)助劑，燒結(jié)助劑的種類可以為 本領(lǐng)域常規(guī)的用于制備陶瓷的燒結(jié)助劑，優(yōu)選地，燒結(jié)助劑為Ta 205、Nb205、CuO、ZnO和Ti02 中的至少一種時，能夠進一步提高陶瓷的韌性，耐摔性和黑度。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明所述的陶瓷，其中，陶瓷中氧化鋯、添加劑和燒結(jié)助劑的含量可以為 本領(lǐng)域常規(guī)的陶瓷中的用量，但是，優(yōu)選地，以氧化鋯的總重量為基準，添加劑的含量為 1~10重量％，燒結(jié)助劑的含量為〇. 1~5重量％，能夠進一步提高陶瓷的韌性，耐摔性和 黑度。
[0026] 本發(fā)明中，陶瓷的韌性可以為10~12MPa m1/2,陶瓷的抗摔次數(shù)可以為10~15次。
[0027] 本發(fā)明中，相對于紅綠值a為0. 08、藍黃值b為-0. 04的和表面反射光的強度L為 44的標準陶瓷樣品，陶瓷的紅綠值a可以為0. 06~0. 07,藍黃值b可以為-0. 02~-0. 03， 表面反射光的強度L可以為42~44。
[0028] 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，氧化鋯可以為本領(lǐng)域常規(guī)的用于制備氧化鋯陶瓷 的釔穩(wěn)定的四方相氧化鋯。
[0029] 另一方面，本發(fā)明還提供了一種陶瓷的制備方法，該方法包括以下步驟：
[0030] (1)將含有氧化鋯和添加劑的陶瓷原料與燒結(jié)助劑在有機溶劑中混合均勾，然后 加入粘結(jié)劑混合均勻，得到混合漿料；
[0031] (2)將步驟（1)得到的混合漿料干燥除去有機溶劑，得到球形粉體；
[0032] (3)將步驟⑵得到的球形粉體成型，然后燒結(jié)，得到陶瓷；
[0033] 所述添加劑為含有A和B元素的氧化物，其中，A選自0&、3^8 &、￥和1^中的至少 一種，B選自Cr、Mn、Fe、Co和Ni中的至少一種。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，其中，只要采用上述方法制備陶瓷，即可同時提高陶 瓷的韌性，耐摔性和黑度。但是，為了進一步提高陶瓷的韌性，耐摔性和黑度，優(yōu)選地，所述 氧化物為AxByOz，其中，X為0. 5~2, y為0. 5~2, z為3~5。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，其中，添加劑的制備方法可以為本領(lǐng)域常規(guī)的制備 方法，但是，為了進一步提高陶瓷的韌性，耐摔性和黑度，優(yōu)選地，所述添加劑的制備方法包 括：將含有A元素的氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽和草酸鹽中的至少一種與含有B元素的氧化物、 碳酸鹽、硝酸鹽和草酸鹽中的至少一種進行混合，并在900~1350°C下燒結(jié)，更優(yōu)選地，燒 結(jié)時間為2-5小時。
[0036] 根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，其中，步驟（3)中的燒結(jié)程序可以為本領(lǐng)域常規(guī)的 燒結(jié)程序，例如可以為：室溫經(jīng)5-7小時升至500~700°C保溫1-2小時，500~700°C經(jīng)5-7 小時升至900~1100°C保溫1-2小時，900~1100°C經(jīng)0. 5-2小時升至1200°C保溫1-2小 時，1200°C經(jīng)2-5小時升至1350-1450°C保溫3~4小時，然后經(jīng)過2