一種黑色氧化鋯陶瓷及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種陶瓷材料及其制備方法，尤其是一種氧化錯(cuò)陶瓷材料及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 二氧化錯(cuò)由于具有優(yōu)良的力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)性能，在結(jié)構(gòu)材料，光學(xué)元件、氧敏元件 和燃料電池等方面有著廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，隨著人們對(duì)裝飾品需求的高速發(fā)展，黑色氧化 錯(cuò)陶瓷W其優(yōu)異的機(jī)械性能、鮮艷的顏色、金屬光澤和無(wú)過(guò)敏作用等特點(diǎn)，成為高檔裝飾的 新寵材料，在高檔表鏈、手鏈、手機(jī)外殼等有著廣闊的市場(chǎng)前景。
[0003] 目前黑色氧化錯(cuò)陶瓷的制備主要是采用W下兩種方法：1、將氧化錯(cuò)陶瓷進(jìn)行真 空、還原氣氛或惰性氣氛中發(fā)黑，形成氧空位，從而形成色屯、的點(diǎn)缺陷，產(chǎn)生對(duì)光的吸收效 應(yīng);2、在氧化錯(cuò)中滲雜鐵、鉆、儀等色料氧化物，通過(guò)添加色料提高對(duì)光的吸收，從而提高氧 化錯(cuò)材料的遮蓋力和黑度。使用真空爐、還原氣氛爐或惰性氣氛爐，需要將氧化錯(cuò)在空氣中 燒結(jié)成瓷，再在上述燒結(jié)爐中發(fā)黑，運(yùn)樣做極大增加了生產(chǎn)工藝的成本，對(duì)特殊形狀和厚薄 不一的產(chǎn)品在發(fā)黑過(guò)程中容易因?yàn)樯?、不均勻性?dǎo)致出現(xiàn)色差，造成產(chǎn)品黑度不足等一系 列問(wèn)題。而在氧化錯(cuò)中滲雜鐵、鉆、儀等色料氧化物，由于各氧化物對(duì)光的吸收波長(zhǎng)不一致， 容易造成黑色不黑，產(chǎn)品顏色出現(xiàn)偏紅、偏藍(lán)、偏綠等情況。并且所加氧化物容易與錠、錯(cuò)起 反應(yīng)，破壞氧化錯(cuò)的穩(wěn)定性，容易造成產(chǎn)品相變開(kāi)裂。在制備工藝過(guò)程對(duì)色料添加量和溫度 要求較為嚴(yán)格，一旦管控不好就容易出現(xiàn)批次間顏色不一等問(wèn)題。
[0004] 由上述可知，現(xiàn)有黑色氧化錯(cuò)陶瓷存在顏色均一性差，黑度不足，透光性好，顏色 遮蓋力不足等不良缺點(diǎn)。無(wú)法滿足高黑度手機(jī)板等外觀元件的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種具有較高的遮蓋力 和黑度、透光度較低的黑色氧化錯(cuò)陶瓷材料組合物及含有所述組合物的黑色氧化錯(cuò)陶瓷。 同時(shí)，本發(fā)明還提供了所述黑色氧化錯(cuò)陶瓷的制備方法。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種黑色氧化錯(cuò)陶瓷材料組合物，包 含W下質(zhì)量百分含量的成分:氧化鐵0-5%、氧化鉆0-5%、氧化銘0-5%、氧化侶0-5%、氧化 儀0-5 %、氧化儘0-5 %、氧化鋒0-5 %、氧化錠2-6 %、氧化鐵0-5 %、二氧化娃0-5 %、氧化姉 0-5%，余量為含有氧化給的氧化錯(cuò)。
[0007] 本發(fā)明的黑色氧化錯(cuò)陶瓷材料組合物中，添加了黑色的著色劑，能夠顯著提高由 其制備得到的黑色氧化錯(cuò)陶瓷的遮蓋力和黑色，降低透光度。
[000引作為本發(fā)明所述黑色氧化錯(cuò)陶瓷材料組合物的優(yōu)選實(shí)施方式，所述含有氧化給的 氧化錯(cuò)中，所述氧化給的質(zhì)量百分含量小于50%。
[0009]作為本發(fā)明所述黑色氧化錯(cuò)陶瓷材料組合物的優(yōu)選實(shí)施方式，所述黑色氧化錯(cuò)陶 瓷材料組合物包含W下質(zhì)量百分含量的成分:氧化鐵2-4%、氧化鉆1.5-3.5%、氧化銘1.5- 3.5 %、氧化侶2-4 %、氧化儀2-4 %、氧化儘1.5-3.5 %、氧化鋒1.5-3.5 %、氧化錠2-4 %、氧 化鐵1.5-3.5 %、二氧化娃1.5-3.5 %、氧化姉1.5-3.5 %，余量為含有氧化給的氧化錯(cuò)。
[0010] 作為本發(fā)明所述黑色氧化錯(cuò)陶瓷材料組合物的優(yōu)選實(shí)施方式，所述黑色氧化錯(cuò)陶 瓷材料組合物為粉體，且粉體D50粒度為0.1-3皿，比表面積為5-25111 2八。
[0011] 另外，本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有高黑度、高遮光性和低透光度的黑色 氧化錯(cuò)陶瓷，為實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種黑色氧化錯(cuò)陶瓷，所述黑色氧 化錯(cuò)陶瓷包含如上所述的黑色氧化錯(cuò)陶瓷材料組合物。
[0012] 本發(fā)明的黑色氧化錯(cuò)陶瓷含有如上所述的黑色氧化錯(cuò)陶瓷材料組合物，具有較高 的遮蓋力和黑度，同時(shí)具備較低的透光度。本發(fā)明的黑色氧化錯(cuò)陶瓷由上述所述黑色氧化 錯(cuò)陶瓷材料組合物制備而成后，通過(guò)鐵、鉆、銘、侶、儀、儘、鋒等原子形成對(duì)含有氧化給的氧 化錯(cuò)晶粒的表面包覆，在含有氧化給的氧化錯(cuò)晶粒表面形成一層氧化物層，通過(guò)不同色料 對(duì)可見(jiàn)光波長(zhǎng)的吸收，從而降低光線在氧化錯(cuò)陶瓷表面的反射，并且在小于Imm厚度下能有 高的黑度和好的遮蓋力。而且由于采用表面包覆技術(shù)進(jìn)行滲雜，既不影響氧化錠-氧化錯(cuò)的 穩(wěn)定固溶體系，同時(shí)抑制氧化錯(cuò)晶粒長(zhǎng)大，能有效提高氧化錯(cuò)陶瓷的抗老化性能和熱穩(wěn)定 性。
[0013] 作為本發(fā)明所述黑色氧化錯(cuò)陶瓷的優(yōu)選實(shí)施方式，所述黑色氧化錯(cuò)陶瓷為拋光厚 度0.1-1.0mm、550nm波長(zhǎng)下透光度<0.5、0D值>3.0、色度值L < 45的陶瓷片。
[0014] 最后，本發(fā)明的再一目的在于提供一種工藝簡(jiǎn)單、便于實(shí)現(xiàn)的上述所述黑色氧化 錯(cuò)陶瓷的制備方法，為實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種如上所述黑色氧化錯(cuò)陶 瓷的制備方法，包括W下步驟：
[0015] (1)將黑色氧化錯(cuò)陶瓷材料組合物所含的各物質(zhì)混合，得到黑色氧化錯(cuò)陶瓷材料 組合物；
[0016] (2)將步驟(1)得到的黑色氧化錯(cuò)陶瓷材料組合物進(jìn)行成型，賠燒得到黑色氧化錯(cuò) 陶瓷；
[0017] 所述步驟(2)中的成型為流延成型、干壓成型、注射成型、熱壓成型或凝膠注成型。
[0018] 本發(fā)明所述黑色氧化錯(cuò)陶瓷的制備方法，制備的氧化錯(cuò)粉體粒度小，分散均勻，滲 雜的氧化物均勻包覆在氧化錯(cuò)粉體表面，能有效提高粉體活性，成型性能優(yōu)良，能滿足干 壓、流延、注射等不同陶瓷使用工藝的需求，所燒結(jié)的陶瓷斷面致密，無(wú)氣孔、裂紋等缺陷。 而且所述工藝制備簡(jiǎn)單，易操作，不增加生產(chǎn)工序和工作量，可實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，具有較好的穩(wěn)定 性，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的均質(zhì)化。
[0019]采用本發(fā)明所述方法制備得到的黑色氧化錯(cuò)陶瓷，成瓷密度^.8旨八1113，云點(diǎn)抗 折強(qiáng)度含1200Mpa，維氏硬度含1200。
[0020] 作為本發(fā)明所述黑色氧化錯(cuò)陶瓷的制備方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟(2)中的 成型為流延成型、干壓成型或注射成型；
[0021] 所述流延成型包括W下步驟：
[0022] (Ia)球磨:將所述黑色氧化錯(cuò)陶瓷材料組合物與分散劑和粘結(jié)劑在球磨機(jī)中混合 均勻；
[0023] (2a)流延成型：將球磨分散均勻后的漿料在流延機(jī)中進(jìn)行流延成型，調(diào)節(jié)流延工 藝參數(shù)，制得厚度為0.2-1. Imm的流延巧體；
[0024] (3a)沖壓成型：將制得的流延巧體放于設(shè)計(jì)好的模具中進(jìn)行沖壓成型，制得沖壓 巧；
[0025] (4a)排膠燒結(jié):將沖壓巧體進(jìn)行排膠燒結(jié)，其中排膠時(shí)間為60-100h，燒結(jié)時(shí)間為 40-60h，即得所述黑色氧化錯(cuò)陶瓷；
[00%] 所述干壓成型包括W下步驟：
[0027] Qb)球磨造粒:將所述黑色氧化錯(cuò)陶瓷材料組合物與分散劑、粘結(jié)劑在球磨機(jī)中 混合均勻，并在噴霧造粒機(jī)上進(jìn)行干燥造粒；
[0028] (2b)干壓：將造粒好的粉體平鋪于設(shè)計(jì)好的干壓模具中進(jìn)行干壓成型，制得干壓 巧；
[0029] (3b)排膠燒結(jié):將沖壓巧體進(jìn)行排膠燒結(jié)，其中排膠時(shí)間為60-100h，燒結(jié)時(shí)間為 40-60h，即得所述黑色氧化錯(cuò)陶瓷；
[0030] 所述注射成型包括W下步驟：
[0031] (Ic)密練:將所述黑色氧化錯(cuò)陶瓷材料組合物與粘結(jié)劑在密練機(jī)中進(jìn)行混合均 勻，制作注射成型的原料；
[0032] (2c)造粒:把密練成團(tuán)的原料在造粒機(jī)中進(jìn)行擠出造粒，制作出大小均勻的顆粒 料，顆粒長(zhǎng)度在2-3mm;