高密度鎂穩定氧化鋯陶瓷制造技術

高密度鎂穩定氧化鋯陶瓷，其原料配比為：ZrO2?80～99mol％、MgO?0.1～10mol％、Y2O3?0.1～0.5mol％、??CaO?0.1～0.5mol％、燒結促進劑?0.1～5wt％；制備工藝為：A、粉料制備，B、陶瓷的制備：a、制混料：b、制粒；c、制坯；d、排膠；e、高溫燒結。優點是：本發明專利技術使陶瓷材料燒成溫度大大降低，在1600～1690℃下就能獲得高密度陶瓷材料，其相對密度達97％左右。材料的抗彎強度高，抗熱震性好，離子電導率高。

【技術實現步驟摘要】

本項專利技術涉及氧化鋯陶瓷領域。
技術介紹
鎂部分穩定氧化鋯陶瓷具有非常良好的抗熱震性，因此用其制造成氧濃差電池，廣泛地應用于冶金行業，金屬熔液的氧活度測定，實現冶煉過程中的在線檢測。要制造出性能優良的定氧電池，要求鎂穩定氧化鋯陶瓷具有較高體密度；很高的機械抗彎強度；非常良好的抗熱震性及較高的高溫離子電導率。目前為獲得此優良性能的鎂部分穩定氧化鋯陶瓷材料，通常用化學沉淀法生產粉料，必須在高于1700°C的溫度下燒成，或采用等靜壓成型，工藝復雜,生產成本高。
技術實現思路
本專利技術就是針對目前鎂部分穩定氧化鋯陶瓷材料通常用化學沉淀法生產粉料，必須在高于1700°C的溫度下燒成，或采用等靜壓成型，工藝復雜，生產成本高之不足，而提供一種高密度鎂穩定氧化鋯陶瓷及制備工藝。高密度鎂穩定氧化鋯陶瓷，其原料配比為ZrO2 80 9911101% MgO O. I IOmol %Y2O3 O. I O. 5mol % CaO O. I O. 5mol %燒結促進劑O. I 5wt%燒結促進劑由Al2O3, SiO2, TiO2, Fe2O3組成，其配比為Al2O3 10 40111011% SiO2 30 6011101%TiO2 20 5011101% Fe2O3 0.5 20mol(%。制備工藝為B、粉料制備將按以上配比配好的原料進行球磨，采用行星磨濕式研磨5-7小時，烘干，然后裝缽，經1000 1300°c煅燒，過100 200目篩，制成粉料；B、陶瓷的制備a、制混料按重量比將粉料70 88、石蠟I 10、聚乙烯或聚丙烯10 30、油酸I 10混合均勻，制成混料；b、制粒將混料通過造粒機制成顆粒，Φ 3 5mm ;C、制坯將顆粒用注塑機注塑成型，制成坯體；d、排膠將坯體置入箱式爐中，在溫度100-500°C排膠48 72小時，e、高溫燒結將排膠后的坯體擺放于剛玉坩堝中，經1600 1690°C燒結，得到高密度的氧化鋯制品。本專利技術的優點是本專利技術采用復合穩定劑MgO，Y2O3, CaO及加入一定量的燒結促進劑A12o3，SiO2, TiO2, Fe2O3等，用固相反應法制粉。使陶瓷材料燒成溫度大大降低，在1600 1690°C下就能獲得高密度陶瓷材料，其相對密度達97%左右。材料的抗彎強度高，抗熱震性好，離子電導率高。用此材料可制造出高性能的定氧電池。具體實施例方式原料按mol配比ZrO2 90mol% MgO 5mol% Y2O3 O. 3mol% CaO 0. 3mol% 燒結促進劑0. 3wt % ；燒結促進劑按mol配比為Al2O3 25mol% SiO2 40mol% TiO2 40mol% Fe2O3 IOmol%。A、粉料制備將按以上配比配好的原料進行球磨，采用行星磨濕式研磨5-7小時，烘干，然后裝缽，經1000 1300°c煅燒，過100 200目篩，制成粉料；B、陶瓷的制備a、制混料將粉料80kg、石臘5kg、聚乙烯或聚丙烯20kg、油酸5kg混合均勻，制成混料；b、制粒將混料通過造粒機制成顆粒，Φ 3 5mm ;C、制坯將顆粒用注塑機注射成型，制造出氧電池用鋯管坯體；d、排膠將坯體置入箱式爐中，在溫度100-500°C排膠48 72小時，e、高溫燒結將排膠后的坯體擺放于剛玉坩堝中，經1600 1690°C燒結，得到高密度的氧電池用鋯管制品。性能用阿基米德稱重法測量鋯管的相對密度，其相對密度可達97%。用力學測量機械測量鋯管的抗彎強度達到2000MPa。抗熱震性，完好率達98%以上。氧電池用鋯管外觀為淺黃色。權利要求1.高密度鎂穩定氧化鋯陶瓷，其特征在于其原料配比為 ZrO2 80 99mol% MgO O. I IOmol %Y2O3 O. I O. 5mol % CaO O. I O. 5mol % 燒結促進劑O. I 5wt% ； 燒結促進劑由Al2O3, SiO2, TiO2, Fe2O3組成，其配比為 Al2O3 10 40mol% SiO2 30 60mol% TiO2 20 50mol % Fe2O3 O. 5 20mol %。2.根據權利要求I所述的高密度鎂穩定氧化鋯陶瓷，其特征在于制備工藝為 A、粉料制備將按以上配比配好的原料進行球磨，采用行星磨濕式研磨5-7小時，烘干，然后裝缽，經1000 1300°C煅燒，過100 200目篩，制成粉料； B、陶瓷的制備 a、制混料按重量比將粉料70 88、石蠟I 10、聚乙烯或聚丙烯10 30、油酸I 10混合均勻，制成混料； b、制粒將混料通過造粒機制成顆粒，f3 5_ ； C、制坯將顆粒用注塑機注塑成型，制成坯體； d、排膠將坯體置入箱式爐中，在溫度100-500°C排膠48 72小時， e、高溫燒結將排膠后的坯體擺放于剛玉坩堝中，經1600 1690°C燒結，得到氧化鋯制品。全文摘要高密度鎂穩定氧化鋯陶瓷，其原料配比為ZrO2 80～99mol％、MgO 0.1～10mol％、Y2O3 0.1～0.5mol％、 CaO 0.1～0.5mol％、燒結促進劑 0.1～5wt％；制備工藝為A、粉料制備，B、陶瓷的制備a、制混料b、制粒；c、制坯；d、排膠；e、高溫燒結。優點是本專利技術使陶瓷材料燒成溫度大大降低，在1600～1690℃下就能獲得高密度陶瓷材料，其相對密度達97％左右。材料的抗彎強度高，抗熱震性好，離子電導率高。文檔編號C04B35/622GK102863213SQ20121034519公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月14日 優先權日2012年9月14日專利技術者潘曉光, 楊明江 申請人:鐘祥市中原電子有限責任公司本文檔來自技高網...

【技術保護點】
高密度鎂穩定氧化鋯陶瓷，其特征在于其原料配比為：ZrO2？80～99mol％？？？？MgO？0.1～10mol％Y2O3？0.1～0.5mol％？？CaO？0.1～0.5mol％燒結促進劑？0.1～5wt％；燒結促進劑由Al2O3，SiO2，TiO2，Fe2O3組成，其配比為：Al2O3？10～40mol％？？？？SiO2？？30～60mol％TiO2？？20～50mol％？？？？Fe2O3？0.5～20mol％。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：潘曉光，楊明江，
申請(專利權)人：鐘祥市中原電子有限責任公司，
類型：發明
國別省市：