[发明专利]热压烧结制备ZrO2

权利要求书

1.一种热压烧结制备ZrO₂/ZrSiO₄复相陶瓷的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将两种原料ZrO₂和SiO₂混合后进行研磨；

步骤二、将研磨后的原料烘干；

步骤三、将烘干的原料置于热压烧结炉中，在压力为28~35MPa，温度为1400~1600℃条件下煅烧1~6h，得到ZrO₂/ZrSiO₄复相陶瓷；

所述步骤一中的研磨为低温球磨，其方法为：将两种原料ZrO₂和SiO₂混合后加入到球磨罐中，同时加入氧化锆磨球，向球磨罐中通入液氮，使原料以及氧化锆磨球全部浸没在液氮中，并保持液氮的挥发量与通入量平衡以使液面稳定；恒温15分钟后开始球磨，球磨5~8小时；将球磨后的粉体置于120~160℃的环境中进行氮脱附处理1~2小时，得到研磨后的原料；所述氧化锆磨球与两种原料的质量比为5~8:1；所述氧化锆磨球的直径为2~7mm；球磨采用的转速为200~500r/min。

2.如权利要求1所述的热压烧结制备ZrO₂/ZrSiO₄复相陶瓷的方法，其特征在于，所述步骤一中ZrO₂与SiO₂的摩尔比为1~1.4:1。

3.如权利要求1所述的热压烧结制备ZrO₂/ZrSiO₄复相陶瓷的方法，其特征在于，所述步骤二中，烘干的温度为85~100℃，烘干时间为5~8小时。

4.一种采用如权利要求1~3任一项所述的方法对放射性核素固化的应用，其特征在于，包括以下步骤：

步骤Ⅰ、将原料ZrO₂、SiO₂和CeO₂混合后进行研磨；

步骤Ⅱ、将研磨后的原料烘干；

步骤Ⅲ、将烘干的原料置于热压烧结炉中，在压力为28~35MPa，温度为1400~1600℃条件下煅烧1~6h，得到0.2Zr_1-xCe_xO₂/Zr_1-yCe_ySiO₄固化体，其中，0≤x+y≤1；

所述步骤Ⅰ中的研磨为低温球磨，其方法为：将原料ZrO₂、SiO₂和CeO₂混合后加入到球磨罐中，同时加入氧化锆磨球，向球磨罐中通入液氮，使原料以及氧化锆磨球全部浸没在液氮中，并保持液氮的挥发量与通入量平衡以使液面稳定；恒温15分钟后开始球磨，球磨5~8小时；将球磨后的粉体置于120~160℃的环境中进行氮脱附处理1~2小时，得到研磨后的原料；所述氧化锆磨球与三种原料的质量比为5~8:1；所述氧化锆磨球的直径为2~7mm；球磨采用的转速为200~500r/min。

5.如权利要求4所述的对放射性核素固化的应用，其特征在于，所述步骤Ⅰ中，CeO₂、ZrO₂和SiO₂的摩尔比为0.01~1:0.1~1:1。

6.如权利要求4所述对放射性核素固化的应用，其特征在于，所述步骤Ⅱ中，烘干的温度为85~100℃，烘干时间为5~8小时。