[发明专利]一种注射成型制备透明陶瓷部件的方法

权利要求书

1.一种注射成型制备透明陶瓷部件的方法，其特征在于，包 括如下步骤：

(1)陶瓷粉体表面改性，使表面改性剂在陶瓷粉末表面形成 一层纳米级的有机酸包覆层，得到表面改性化陶瓷粉体；

(2)将表面改性化陶瓷粉体与粘接剂体系进行陶瓷注射喂料 混炼；

(3)注射成型得到陶瓷坯体；

(4)对陶瓷坯体进行脱脂；

(5)对脱脂后的陶瓷坯体进行烧结，获得成品透明陶瓷部件。

2.根据权利要求1所述的注射成型制备透明陶瓷部件的方法， 其特征在于，步骤(1)中采用纯度大于99.9％、颗粒尺寸为亚微米 级的陶瓷粉体作为原料进行表面改性。

3.根据权利要求2所述的注射成型制备透明陶瓷部件的方法， 其特征在于，所述步骤(1)中使用的表面改性剂为硬脂酸、油酸 或者十二烷基硬脂酸中的任意一种，表面改性剂的含量占陶瓷粉 体重量的1.5～3％。

4.根据权利要求3所述的注射成型制备透明陶瓷部件的方法， 其特征在于，所述步骤(1)具体是将表面改性剂与陶瓷粉体混合， 通过球磨使得表面改性剂与陶瓷粉体发生酯化反应得到表面改性 化陶瓷粉体。

5.根据权利要求4所述的注射成型制备透明陶瓷部件的方法， 其特征在于，所述步骤(1)中，球磨介质为酒精，球磨时间为3～12h。

6.根据权利要求5所述的注射成型制备透明陶瓷部件的方法， 其特征在于，所述步骤(2)陶瓷注射喂料混炼中，由表面改性化 陶瓷粉体和粘接剂量体系构成注射成型混合料；

以重量百分比计，表面改性化陶瓷粉体占注射成型混合料的 重量百分比为58～65％；

粘接剂体系由聚乙烯、聚丙烯、石蜡、硬脂酸和增塑剂组成， 以重量百分比计，聚乙烯占粘接剂体系的8～20％，聚丙烯占粘接 剂体系的8～20％，石蜡占粘接剂体系的54～65％，硬脂酸占粘接剂 体系的5～10％，增塑剂占粘接剂体系的4～8％。

7.根据权利要求6所述的注射成型制备透明陶瓷部件的方法， 其特征在于，所述步骤(2)陶瓷注射喂料混炼过程具体包括：

首先预热双辊开炼机，待辊筒的温度达到170℃后，在两个辊 筒之间的间隙中加入聚乙烯和聚丙烯，待聚乙烯、聚丙烯完全熔 融后，加入表面改性化陶瓷粉末、石蜡和硬脂酸，混炼30～45min， 在混炼结束前3～5min内加入增塑剂。

8.根据权利要求7所述的注射成型制备透明陶瓷部件的方法， 其特征在于，所述(4)对陶瓷坯体进行脱脂是采用溶剂萃取脱脂 结合热脱脂的二步脱脂法对陶瓷坯体进行脱脂，具体包括：

(4.1)溶剂萃取脱脂：采用煤油作为有机溶剂，在萃取温度 为40～60℃下萃取4～12h，然后放入烘箱中在80～100℃的温度下干 燥20-50分钟；

(4.2)热脱脂：将溶剂萃取脱脂后的陶瓷坯体置入马弗炉中 进行热脱脂，热脱脂的升温曲线为：在4h内从室温升至80℃， 保温1.5～3h；然后在3h内从80℃升至150℃，保温1.5～3h；接 着在4h内从150℃升至250℃，保温1.5～3h；接着在4h内从250 ℃升至350℃，保温2.5～3.5h；接着在4h内从250℃升至350℃， 保温2.5～3.5h；接着在4h内从350℃升至450℃，保温2.5～3.5h； 最后在4h内从450℃升至500℃，保温2.5～3.5h；整个热脱脂过 程控制在44h内。

9.根据权利要求8所述的注射成型制备透明陶瓷部件的方法， 其特征在于，所述步骤(4.2)热脱脂过程采用埋粉方式进行，埋 粉采用的粉体为α-Al₂O₃粉、氧化锆粉、γ-Al₂O₃粉、活性碳粉中 的任意一种。

10.根据权利要求9所述的注射成型制备透明陶瓷部件的方 法，其特征在于，所述步骤(5)采用气氛烧结、热压烧结或者常 压烧结后再通过热等静压烧结方式中的任意一种方式进行。