[发明专利]氧化锆陶瓷制品的成型方法

说明书

一种氧化锆陶瓷制品的成型工艺，包括如下步骤：将氧化钇稳定的氧化锆粉末、表面活性剂按比例称重，加入乙醇后，球磨混合，干燥、过筛，得到浆料；将所述浆料与粘结剂混合，混炼、造粒，得到注射用喂料，其中，所述粘结剂包括如下质量份的各组分：聚乙二醇：60份～65份；氧化性的高密度聚乙烯：15份～20份；聚乙烯醇缩丁醛：15份～20份；硬脂酸：2份～3份；将所述喂料注射成型得到坯体；将所述坯体置于水中进行水脱脂后，热脱脂，得到毛坯；将所述毛坯进行烧结，得到半成品；将所述半成品进行机械加工、抛光，得到氧化锆陶瓷制品。上述氧化锆陶瓷制品的成型工艺，可以确保获得的陶瓷制品具备较大的强度，不易摔碎，且致密度较高，孔隙均匀。

技术领域

本发明涉及氧化锆陶瓷技术领域，特别是涉及一种氧化锆陶瓷制品的成型方法。

背景技术

作为新型高技术陶瓷，氧化锆陶瓷具有高强度、高断裂韧性、高硬度以及优异的隔热性能以及耐高温性能等属性，被广泛的应用于结构陶瓷和功能陶瓷领域。另外，氧化锆没有磁性、不导电、不生锈、耐磨，其在生物医学器械领域和道具、工具领域中也应用很广。近来，部分稳定氧化锆(TZP)可以通过粉末冶金方法，制备避磁的手表表壳、耐腐的表件和其它仪器零件。除了上述的应用，TZP还广泛地应用于装饰、生活、医学、压电陶瓷、传感器陶瓷等领域。

现有的氧化锆陶瓷产品的成型方法主要包括两种，即流延成型和陶瓷注射成型。流延成型是把陶瓷粉末与有机物按适当配比混合制成具有一定黏度的料浆，料浆被刮刀以一定厚度刮压涂敷在专用基带上，经干燥、固化后从上剥下成为生坯带的薄膜，然后根据成品的尺寸和形状需要对生坯进行叠层等加工处理，再进行脱脂和烧结得到陶瓷。陶瓷注射成型是通过将陶瓷粉末与有机物混合制备得到喂料，通过注射成型的方法得到生坯，进而脱脂烧结得到陶瓷。该成型方法的主要优点在于成型制品精度高，生坯密度均匀，生坯强度高，烧结体性能优异且产品质量的一致性好，自动化程度高，可近净成型各种复杂形状的陶瓷零部件，适于大规模生产。

在陶瓷注射成型技术中有一个很重要的脱脂环节，传统的脱脂方法是采用加热的方式使有机粘结剂挥发或裂解为气体排出，即热脱脂。由于注射成型的素坯中的气孔完全被有机粘结剂填充，属于闭气孔结构，如果在热脱脂中升温速率过快，坯体内部的气体产物无法迅速排出，气压升高将导致开裂、鼓泡和变形等缺陷。因此，热脱脂往往需要几十小时的时间，效率低下，并且很难制造大尺寸陶瓷制品。

目前，通过注塑工艺制得的陶瓷制品机械强度一般，还存在进一步改进的技术需求。

发明内容

基于此，针对上述问题，有必要提供一种氧化锆陶瓷制品的成型工艺，使得到的陶瓷制品具有较好的机械性能，较大的强度，不易摔碎，且致密度较高。

一种氧化锆陶瓷制品的成型工艺，包括如下步骤：

将氧化钇稳定的氧化锆粉末、表面活性剂按比例称重，加入乙醇后，球磨混合，干燥、过筛，得到浆料；

将所述浆料与粘结剂混合，混炼、造粒，得到注射用喂料，其中，所述粘结剂包括如下质量份的各组分：聚乙二醇：60份～65份；氧化性的高密度聚乙烯：15份～20份；聚乙烯醇缩丁醛：15份～20份；硬脂酸：2份～3份；

将所述喂料注射成型得到坯体；

将所述坯体置于水中进行水脱脂后，热脱脂，得到毛坯；

将所述毛坯进行烧结，得到半成品；

将所述半成品进行机械加工、抛光，得到氧化锆陶瓷制品。

在其中一个实施例中，所述粘结剂包括如下质量份的各组分：聚乙二醇：61份～63份；氧化性的高密度聚乙烯：16份～18份；聚乙烯醇缩丁醛：17份～18份；硬脂酸：2份～3份。

在其中一个实施例中，聚乙烯醇缩丁醛由聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇和丁醛反应生成，羟基含量为18％～20％，乙酸酯基含量为1～25％。