[发明专利]一种陶瓷及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种陶瓷，一种陶瓷的制备方法，以及该方法制备的陶瓷。

背景技术

氧化锆陶瓷由于具有比常规陶瓷耐腐蚀性好、硬度高、强度高的特点，因此有着广泛的应用，其韧性可达5-6MPa m^1/2。虽然其韧性较其他常规陶瓷要高，但在做成大面积外观件时，有着不耐摔，颜色本身为白色，太过单一等缺点，然而，由于用作外观件的陶瓷必须同时满足韧性强、耐摔以及色度要黑的条件，因此，目前的氧化锆陶瓷产品均不能够满足外观件上所需陶瓷的要求，严重影响了氧化锆陶瓷在外观件上的应用。

由于市面上钇稳定的氧化锆粉体已经很成熟，所以现有增韧的技术方案都是建立在钇稳定的基础上。现有增韧技术里，最常用的就是相变以及第二相增韧等方案，但这些方案要么只针对白色陶瓷，要么在染黑的同时无法达到增韧抗摔的效果。例如专利申请CN1170787C所提及的Mg稳定TZP陶瓷，虽然具有一定的增韧效果，但不明显，而且制备出的样品强度偏低只有590MPa左右，采用该强度的陶瓷制备出大面积的外观件薄片，易发生断裂，无法制备出大面积的薄片，并且，该陶瓷为白色，可应用范围也较低。

因此，目前急需一种兼具韧性强、耐摔和黑度大优异性能的氧化锆陶瓷及其制备方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中氧化锆陶瓷韧性低、不耐摔和黑度低缺陷，提供一种陶瓷，一种陶瓷的制备方法，以及该方法制备的陶瓷。

本发明的发明人在研究中发现，陶瓷含有氧化锆基体和分散在氧化锆基体内部和外表面的黑色微粒，所述黑色微粒为含有A和B元素的氧化物，其中，A选自Ca、Sr、Ba、Y和La中的至少一种，B选自Cr、Mn、Fe、Co和Ni中的至少一种时，该陶瓷能够同时具有韧性强、耐摔和黑度大的优异性能。

因此，为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种陶瓷，该陶瓷含有氧化锆基体和分散在氧化锆基体内部和外表面的黑色微粒，所述黑色微粒为含有A和B元素的氧化物，其中，A选自Ca、Sr、Ba、Y和La中的至少一种，B选自Cr、Mn、Fe、Co和Ni中的至少一种。

另一方面，本发明还提供了一种陶瓷的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)将含有氧化锆和添加剂的陶瓷原料与烧结助剂在有机溶剂中混合均匀，然后加入粘结剂混合均匀，得到混合浆料；

(2)将步骤(1)得到的混合浆料干燥除去有机溶剂，得到球形粉体；

(3)将步骤(2)得到的球形粉体成型，然后烧结，得到陶瓷；

所述添加剂为含有A和B元素的氧化物，其中，A选自Ca、Sr、Ba、Y和La中的至少一种，B选自Cr、Mn、Fe、Co和Ni中的至少一种。

第三方面，本发明还提供了上述方法制备的陶瓷。

本发明陶瓷的制备方法中，由于向氧化锆基体中添加了含有A和B元素的氧化物的上述的添加剂，其中，A选自Ca、Sr、Ba、Y和La中的至少一种，B选自Cr、Mn、Fe、Co和Ni中的至少一种，在烧结时能在陶瓷中形成一种黑色的微粒物质，这种黑色微粒均匀分散在陶瓷内部及外表面，能够增大陶瓷的黑度，并且其还能够阻止裂纹的扩展，使得陶瓷的耐摔性增强。因此，本发明的陶瓷同时具有韧性强、耐摔和黑度大的优异性能。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是实施例1制得的陶瓷表面的电镜图；

图2是实施例1制得的陶瓷中黑色微粒的X射线能谱仪测定图；

图3是对比例1制得的陶瓷表面的电镜图；

图4为样品板A1连续与地面接触3次后的陶瓷表面的电镜图。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种陶瓷，该陶瓷含有氧化锆基体和分散在氧化锆基体内部和外表面的黑色微粒，所述黑色微粒为含有A和B元素的氧化物，其中，A选自Ca、Sr、Ba、Y和La中的至少一种，B选自Cr、Mn、Fe、Co和Ni中的至少一种。

根据本发明所述的陶瓷，其中，只要陶瓷含有氧化锆基体和上述黑色微粒，即可同时提高陶瓷的韧性，耐摔性和黑度。但是，为了进一步提高陶瓷的韧性，耐摔性和黑度，优选地，所述氧化物为AxByOz，其中，x为0.5～2，y为0.5～2，z为3～5。