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)明設及一種陶瓷材料及其制備方法，尤其是一種氧化錯陶瓷材料及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 二氧化錯由于具有優(yōu)良的力學、熱學、電學性能，在結(jié)構(gòu)材料，光學元件、氧敏元件 和燃料電池等方面有著廣泛的應用。近年來，隨著人們對裝飾品需求的高速發(fā)展，黑色氧化 錯陶瓷W其優(yōu)異的機械性能、鮮艷的顏色、金屬光澤和無過敏作用等特點，成為高檔裝飾的 新寵材料，在高檔表鏈、手鏈、手機外殼等有著廣闊的市場前景。
[0003] 目前黑色氧化錯陶瓷的制備主要是采用W下兩種方法：1、將氧化錯陶瓷進行真 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、的點缺陷，產(chǎn)生對光的吸收效 應;2、在氧化錯中滲雜鐵、鉆、儀等色料氧化物，通過添加色料提高對光的吸收，從而提高氧 化錯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，需要將氧化錯在空氣中 燒結(jié)成瓷，再在上述燒結(jié)爐中發(fā)黑，運樣做極大增加了生產(chǎn)工藝的成本，對特殊形狀和厚薄 不一的產(chǎn)品在發(fā)黑過程中容易因為色屯、不均勻性導致出現(xiàn)色差，造成產(chǎn)品黑度不足等一系 列問題。而在氧化錯中滲雜鐵、鉆、儀等色料氧化物，由于各氧化物對光的吸收波長不一致， 容易造成黑色不黑，產(chǎn)品顏色出現(xiàn)偏紅、偏藍、偏綠等情況。并且所加氧化物容易與錠、錯起 反應，破壞氧化錯的穩(wěn)定性，容易造成產(chǎn)品相變開裂。在制備工藝過程對色料添加量和溫度 要求較為嚴格，一旦管控不好就容易出現(xiàn)批次間顏色不一等問題。
[0004] 由上述可知，現(xiàn)有黑色氧化錯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。無法滿足高黑度手機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陶瓷材料組合物及含有所述組合物的黑色氧化錯陶瓷。 同時，本發(fā)明還提供了所述黑色氧化錯陶瓷的制備方法。
[0006] 為實現(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。
[0007] 本發(fā)明的黑色氧化錯陶瓷材料組合物中，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)明所述黑色氧化錯陶瓷材料組合物的優(yōu)選實施方式，所述含有氧化給的 氧化錯中，所述氧化給的質(zhì)量百分含量小于50%。
[0009]作為本發(fā)明所述黑色氧化錯陶瓷材料組合物的優(yōu)選實施方式，所述黑色氧化錯陶 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。
[0010] 作為本發(fā)明所述黑色氧化錯陶瓷材料組合物的優(yōu)選實施方式，所述黑色氧化錯陶 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 氧化錯陶瓷，為實現(xiàn)此目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種黑色氧化錯陶瓷，所述黑色氧 化錯陶瓷包含如上所述的黑色氧化錯陶瓷材料組合物。
[0012] 本發(fā)明的黑色氧化錯陶瓷含有如上所述的黑色氧化錯陶瓷材料組合物，具有較高 的遮蓋力和黑度，同時具備較低的透光度。本發(fā)明的黑色氧化錯陶瓷由上述所述黑色氧化 錯陶瓷材料組合物制備而成后，通過鐵、鉆、銘、侶、儀、儘、鋒等原子形成對含有氧化給的氧 化錯晶粒的表面包覆，在含有氧化給的氧化錯晶粒表面形成一層氧化物層，通過不同色料 對可見光波長的吸收，從而降低光線在氧化錯陶瓷表面的反射，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)進行滲雜，既不影響氧化錠-氧化錯的 穩(wěn)定固溶體系，同時抑制氧化錯晶粒長大，能有效提高氧化錯陶瓷的抗老化性能和熱穩(wěn)定 性。
[0013] 作為本發(fā)明所述黑色氧化錯陶瓷的優(yōu)選實施方式，所述黑色氧化錯陶瓷為拋光厚 度0.1-1.0mm、550nm波長下透光度<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單、便于實現(xiàn)的上述所述黑色氧化 錯陶瓷的制備方法，為實現(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陶 瓷的制備方法，包括W下步驟：
[0015] (1)將黑色氧化錯陶瓷材料組合物所含的各物質(zhì)混合，得到黑色氧化錯陶瓷材料 組合物；
[0016] (2)將步驟(1)得到的黑色氧化錯陶瓷材料組合物進行成型，賠燒得到黑色氧化錯 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)明所述黑色氧化錯陶瓷的制備方法，制備的氧化錯粉體粒度小，分散均勻，滲 雜的氧化物均勻包覆在氧化錯粉體表面，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，無氣孔、裂紋等缺陷。 而且所述工藝制備簡單，易操作，不增加生產(chǎn)工序和工作量，可實現(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陶瓷，成瓷密度^.8旨八1113，云點抗 折強度含1200Mpa，維氏硬度含1200。
[0020] 作為本發(fā)明所述黑色氧化錯陶瓷的制備方法的優(yōu)選實施方式，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:將所述黑色氧化錯陶瓷材料組合物與分散劑和粘結(jié)劑在球磨機中混合 均勻；
[0023] (2a)流延成型：將球磨分散均勻后的漿料在流延機中進行流延成型，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計好的模具中進行沖壓成型，制得沖壓 巧；
[0025] (4a)排膠燒結(jié):將沖壓巧體進行排膠燒結(jié)，其中排膠時間為60-100h，燒結(jié)時間為 40-60h，即得所述黑色氧化錯陶瓷；
[00%] 所述干壓成型包括W下步驟：
[0027] Qb)球磨造粒:將所述黑色氧化錯陶瓷材料組合物與分散劑、粘結(jié)劑在球磨機中 混合均勻，并在噴霧造粒機上進行干燥造粒；
[0028] (2b)干壓：將造粒好的粉體平鋪于設計好的干壓模具中進行干壓成型，制得干壓 巧；
[0029] (3b)排膠燒結(jié):將沖壓巧體進行排膠燒結(jié)，其中排膠時間為60-100h，燒結(jié)時間為 40-60h，即得所述黑色氧化錯陶瓷；
[0030] 所述注射成型包括W下步驟：
[0031] (Ic)密練:將所述黑色氧化錯陶瓷材料組合物與粘結(jié)劑在密練機中進行混合均 勻，制作注射成型的原料；
[0032] (2c)造粒:把密練成團的原料在造粒機中進行擠出造粒，制作出大小均勻的顆粒 料，顆粒長度在2-3mm;