[发明专利]一种氧化锆陶瓷块规的制备工艺

说明书

本发明为现有陶瓷块规材料在后期加工以及使用过程中存在着损坏以及变形的风险问题，提供一种氧化锆陶瓷块规的制备工艺，该工艺包括配料、研磨、干燥、制坯、烧结、时效处理、机加工、二次时效处理和后处理等步骤。本发明提供一种氧化锆陶瓷块规的制备工艺，工艺中增加了时效处理和二次时效处理，制备的半成品和粗品在自然环境中敞放，能够充分释放其内部热压成型时残留的热应力以及机加工过程中的应力，使得半成品和粗品更加稳定，提高陶瓷块规成品的良品率和尺寸稳定性，从而防止其在后期加工以及使用过程中损坏或者变形，保证较高的良品率。

技术领域

本发明涉及一种标准计量材料，特别是一种氧化锆陶瓷块规的制备工艺。

背景技术

标准块规已广泛地应用在工业及学术界，作为长度量测的标准。目前的块规材料通常采用钢质或合金钢质材料，少数则以陶瓷材料制成。

钢制或者合金钢块规表面容易氧化，因此这种块规储存时必须上油，再次使用时必须经过数道的除油程序，以避免油膜厚度造成量度误差。然而除油时，由于油膜表面所附着的大气灰尘粒子，容易造成块规表面的刮伤，进而影响到量器精度，因此使用此类金属质块规极为不便。

氧化锆、氧化铝、碳化硅或氮化硅等陶瓷材料较金属材料具有高强度、硬度、不易氧化等优异的特性，其逐渐也用块规加工。

中国专利（公开号CN98112267.1，公开日2000-04-05）公开了一种陶瓷块规材料及其制作工艺。它以ZrO₂、稳定剂和助烧剂为主要原料，经过多次造粒，先横向加压，再纵向加压，常压烧结等工序制成陶瓷块规。然而，采用上述制备工艺制备的陶瓷块规材料在后期加工以及使用过程中存在着损坏以及变形的风险。

发明内容

本发明为现有陶瓷块规材料在后期加工以及使用过程中存在着损坏以及变形的风险问题，提供一种氧化锆陶瓷块规的制备工艺，工艺中增加了时效处理和二次时效处理，制备的半成品和粗品在自然环境中敞放，能够充分释放其内部热压成型时残留的热应力以及机加工过程中的应力，使得半成品和粗品更加稳定，提高陶瓷块规成品的良品率和尺寸稳定性，从而防止其在后期加工以及使用过程中损坏或者变形，保证较高的良品率。

本发明采用的技术方案是：

一种氧化锆陶瓷块规的制备工艺，包括以下步骤，

步骤S1.配料，按配比称取氧化锆陶瓷原料粉体；

步骤S2.研磨，将上一步骤中的粉体置于球磨机内进行湿法研磨；

步骤S3.干燥，对上一步骤的粉体进行洗涤，喷雾干燥，喷雾干燥过程中同步加入聚乙烯醇粘接剂；

步骤S4.制坯，将上一步骤中的粉体置于成型模具内，采用冷等静压机压制成坯体；

步骤S5.烧结，将上一步骤中的坯体置于窑炉内烧结，冷却后得到半成品；

步骤S6.时效处理，将上一步骤中的半成品放置于自然环境下进行处理；

步骤S7.机加工，对上一步骤中的半成品进行机加工如车床加工、铣床加工或者磨床加工至要求尺寸，得到粗品；

步骤S8.二次时效处理，将上一步骤中的粗品再次置于自然环境下进行处理；

步骤S9.后处理，清洗上一步骤中的粗品，干燥，得到陶瓷块规。

进一步地，所述步骤S1中原料粉体包括氧化锆90~95wt%，氧化钇2~8wt%以及稀土氧化物1~3wt%。

进一步地，所述稀土氧化物为氧化镧、氧化钐、氧化镝或氧化铈。

进一步地，所述步骤S2中研磨时间1~24h。

进一步地，所述步骤S3中聚乙烯醇粘接剂用量为原料粉体总量的0.1~5wt%。