[发明专利]一种蓝色氧化锆陶瓷及制备方法

说明书

本发明公开了一种蓝色氧化锆陶瓷及制备方法。制备步骤：以BaAl_12‑xM_xO₁₉(M＝Co,Ni)(0＜x≤1.1)以及Y‑ZrO₂为原料，按照1：19到1：2的比例进行混料。利用行星式球磨机在200‑500r/min的转速下干磨4‑12h，在200‑500r/min的转速下湿磨20‑80min。混料均匀后放入鼓风干燥箱中，在50‑80℃下干燥6‑12h。将干燥后的粉料在10‑30MPa压力下保压1‑5min。随后在马弗炉中进行烧结，烧结温度为1200‑1650℃，烧结时间为2‑12h，升温速率为5‑10℃/min，降温速率为5‑10℃/min。本发明合成的蓝色氧化锆陶瓷块体，环保无毒，色泽明亮，制备工艺简便易操作，具有良好的结构稳定性和机械性能。

技术领域

本发明属于有色陶瓷技术领域，具体涉及一种环保无毒，色泽明亮的蓝色氧化锆陶瓷及制备方法。

背景技术

氧化锆陶瓷基于其优异的物理性能和力学性能，被广泛地应用在功能陶瓷和结构陶瓷领域。彩色氧化锆陶瓷色泽明亮，有金属光泽，且机械性能好，不与皮肤发生反应，逐渐取代金属饰品被广泛应用在纽扣、手表手链、手机外壳等高档饰品领域。由于氧化锆陶瓷的烧结温度高(1500-1600℃)，大部分颜料在高温下不稳定易分解，从而失去颜料色泽，因此制备彩色氧化锆陶瓷块体具有很大难度。目前工业上应用最广泛的蓝色氧化锆陶瓷块体制备方法是利用氧化钴(Co₂O₃)合成钴蓝(CoAl₂O₄)之后进一步合成蓝色氧化锆陶瓷。钴蓝作为工业应用的蓝色无机颜料，其中含有大量的钴元素。而钴储量稀少，价格昂贵，且钴以及其相关盐被视为有毒有害物质。由于传统法制备的蓝色氧化锆陶瓷色料(CoAl₂O₄)掺杂量大，价格昂贵。因此探索合成蓝色氧化锆陶瓷的新方法，可以满足人们对于环保无毒，经济实惠，价格低廉的需求。

发明内容

为了解决目前蓝色氧化锆陶瓷着色剂可选范围小，本发明的内容是以BaAl_12-xM_xO₁₉(M＝Co,Ni)(0＜x≤1.1)为蓝色着色剂，选择Y-ZrO₂粉体，按照一定配比，制备得到蓝色氧化锆陶瓷块体。

本发明制备的蓝色氧化锆陶瓷通过以下技术方案实现。

一种蓝色氧化锆陶瓷，其特征在于，蓝色氧化锆陶瓷着色剂的化学式为BaAl_12-xCo_xO₁₉(0＜x≤1.1)和BaAl_12-xNi_xO₁₉(0＜x≤1.1)，BaAl_12-xCo_xO₁₉(0＜x≤1.1)着色剂为宝蓝色，BaAl_12-xNi_xO₁₉(0＜x≤1.1)着色剂为天蓝色。

一种如上所述的蓝色氧化锆陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

(1)以BaAl_12-xM_xO₁₉(M＝Co,Ni)(0＜x≤1.1)以及Y-ZrO₂为原料，按照颜料相与氧化锆相一定的化学配比，用分析天平精确称取各原料；

(2)称量好的粉末原料放入球磨罐中，利用行星式球磨机干磨和湿磨，使原料充分混合；

(3)混合好的原料放入电热鼓风干燥机中干燥；

(4)干燥好的原料放入不锈钢模具中，通过压片机将混合均匀的原料压制成块体。

(5)压制成的块体放到刚玉坩埚中，按照特定的烧结制度在马弗炉中进行烧结，烧结结束待样品冷却到室温得到蓝色氧化锆陶瓷块体。