[发明专利]一种黑色氧化锆陶瓷及其制备方法

说明书

本发明属于陶瓷技术领域。本发明提供了一种黑色氧化锆陶瓷，以氧化铌、氧化锆、无水乙醇和水为原料制备得到。本发明提供的陶瓷没有添加表面着色剂，而是采用了氧化铌的还原性得到了黑色陶瓷。氧化铌在还原过程中形成F⁺色心，吸收可见光，氧空位的浓度和F⁺色心的浓度随着铌离子浓度的增加而增加，可见光吸收强度也随着F⁺色心浓度的增加而增强。本发明还提供了黑色氧化锆陶瓷的制备方法，本发明通过对氧化铌、氧化锆、无水乙醇和水的混合浆料进行球磨处理，得到浆料，依次进行烘干、成型、包装、压制和还原气氛烧结，可得到黑色氧化锆陶瓷。本发明提供的黑色氧化锆陶瓷颜色分布均匀，机械性能优良。

技术领域

本发明涉及陶瓷技术领域，尤其涉及一种黑色氧化锆陶瓷及其制备方法。

背景技术

在所有的陶瓷材料中，氧化锆特有的马氏体相变使得其成为复合材料中性能优异的增强剂。彩色氧化锆陶瓷表面具有色彩鲜艳、金属光泽度较高、不与皮肤产生过敏反应等特点。目前彩色氧化锆的颜色丰富多彩，主要以黑色和白色为主，但是大多数的陶瓷材料使用表面着色剂，这一类着色剂在高温下容易分解而导致致色效果差、色彩鲜艳度较低；在选择原材料时，如果避免使用传统的高能染料，陶瓷的着色效果会出现大幅度的降低，影响氧化锆陶瓷的使用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种黑色氧化锆陶瓷及其制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种黑色氧化锆陶瓷，由包含下列质量份的原料制备得到：

氧化铌5～55份、氧化锆945～995份、无水乙醇2.85～5.25份、水950～2450份。

本发明还提供了所述陶瓷的制备方法，包含下列步骤：

(1)将原料球磨得到浆料；

(2)将浆料顺次进行烘干、成型、包装和压制得到生坯陶瓷；

(3)在还原气氛中，将生坯陶瓷烧结即得所述黑色氧化锆陶瓷。

作为优选，所述步骤(1)中球磨的转速为2000～2800rpm，所述球磨的时间为20～24h。

作为优选，所述步骤(1)中浆料的粒径小于等于80nm。

作为优选，所述步骤(2)中烘干的温度为70～90℃，所述烘干的时间为22～26h。

作为优选，所述步骤(2)中成型的压力为6～8MPa，所述成型的保压时间为40～60s。

作为优选，所述步骤(2)中包装的抽气速率为5～6L/s，所述包装的抽气时间为30～45s，所述包装的真空度小于等于0.133KPa。

作为优选，所述步骤(2)中压制的压力为210～230MPa，所述压制的保压时间为80～100s。

作为优选，所述步骤(3)中还原气氛为氢气。

作为优选，所述步骤(3)中烧结的温度为1400～1500℃，所述烧结的时间为2～4h。

本发明提供了一种黑色氧化锆陶瓷，以氧化铌、氧化锆、无水乙醇和水为原料制备得到。本发明提供的陶瓷没有添加表面着色剂，而是采用了氧化铌的还原性得到了黑色陶瓷。本发明中氧化铌在还原过程中形成F⁺色心，吸收可见光，氧空位的浓度和F⁺色心的浓度随着铌离子浓度的增加而增加，可见光吸收强度也随着F⁺色心浓度的增加而增强。所以本发明中采用了氧化铌制备出了高色彩鲜艳度的黑色陶瓷。