[发明专利]一种应用ZTA材料制备冲压模具的方法

权利要求书

1.一种应用ZTA材料制备冲压模具的方法，其特征在于包括如下步骤和工艺条件：

(1)钇稳定氧化锆混合溶胶的制备：将市售ZrOCl₂·8H₂O、YCl₃·6H₂O和丙三醇混合， 加入蒸馏水制备成混合溶液，ZrOCl₂·8H₂O、YCl₃·6H₂O和丙三醇共同作为溶质在混合溶液 中浓度为10g/L～70g/L，并搅拌均匀；加入氨水，直至溶液pH＝9～10，生成Zr(OH)₄和Y(OH)₃沉淀；反复水洗、醇洗后得到钇稳定氧化锆混合溶胶；

(2)ZTA材料的制备：将钇稳定氧化锆溶胶和纳米级氧化铝混合均匀，得混合悬浮液； 将混合悬浮液经干燥、煅烧至500℃～900℃，保温1～3小时，得到ZTA粉料；其中，Al₂O₃在ZTA粉料中总质量含量为70％～95％；

所述ZrOCl₂·8H₂O与氨水反应煅烧后得ZrO₂，YCl₃·6H₂O与氨水反应煅烧后得Y₂O₃， ZrO₂与Y₂O₃的质量和占ZTA粉料总质量的5％～30％，Y₂O₃与ZrO₂的摩尔比(1～3)∶(97～99)； 丙三醇的加入量为ZTA粉料总质量的0％～1.0％；

(3)冲压模具的制备：将步骤(2)所得的ZTA陶瓷粉料放入密封橡胶容器里，经 150MPa～250MPa等静压后，得到冲压模具的生坯；将制备好的生坯在1500℃～1600℃烧成， 经冷精加工后得到陶瓷内芯；陶瓷内芯与金属外套配合成冲压模具。

2.根据权利要求1所述的应用ZTA材料制备冲压模具的方法，其特征在于：所述钇 稳定氧化锆溶胶和纳米级氧化铝混合均匀通过球磨30～40h实现。

3.根据权利要求1所述的应用ZTA材料制备冲压模具的方法，其特征在于：所述步 骤(1)ZrOCl₂·8H₂O、YCl₃·6H₂O和丙三醇共同作为溶质在混合溶液中浓度为20g/L～50g/L。

4.根据权利要求1所述的应用ZTA材料制备冲压模具的方法，其特征在于：所述步 骤(1)氨水通过蠕动泵向混合溶液中缓慢滴加。

5.根据权利要求1所述的应用ZTA材料制备冲压模具的方法，其特征在于：所述步 骤(1)的搅拌转速为300～390r/min。

6.根据权利要求1所述的应用ZTA材料制备冲压模具的方法，其特征在于：所述步 骤(3)等静压的压强为180MPa～200MPa。