0055]進一步的，為了脫除坯體內剩余的有機物，同時提高坯體的致密度，例如，將坯體置于高溫爐內，從常溫狀態下，以5?10°C/min的升溫速率升溫至600°C并保溫I?3小時，以脫去坯體內剩余的有機物，同時提高坯體的致密度。優選的，從常溫狀態下，以3?5°C的升溫速率升溫至200°C，再以0.5?2°C的升溫速率升溫至400°C并保溫Ih，再以I?2°C的升溫速率升至600°C，并保溫lh，以脫除坯體內剩余的有機物，同時還可避免有機物揮發過快影響致密度。
[0056]由于水脫脂已經從坯體中脫除了大部分的聚乙二醇，在坯體內部已經由外及里形成了連續的氣孔通道，不溶于水的粘結劑聚乙烯醇縮丁醛和氧化性的高密度聚乙烯支撐著坯體，這些孔道也成為它們之后加熱脫除時逃逸坯體的路徑。因此，相對于傳統的脫脂工藝，經過水脫脂后再進行熱脫脂可以大大減少脫脂時間，提高生產效率。
[0057]S105、將所述毛坯進行燒結，得到半成品。
[0058]例如，所述燒結的溫度為1300?1800°C。又如，所述燒結的溫度為1450?1650°C。又如，所述燒結的時間為10?16h。燒結溫度較低時，陶瓷不能燒結致密，氣孔率較大，強度和韌性較低;燒結溫度較高時，可能造成一定程度的過燒現象，晶粒異常長大，從而導致陶瓷的氣孔率增加，抗彎強度和斷裂韌性降低。
[0059]可以理解，雖然經過了水脫脂及熱脫脂的步驟，毛坯坯體中還有可能存在一些有機粘結劑，一次性升溫過高容易使之突然氣化產生氣孔。另外，由于經過水脫脂及熱脫脂的步驟之后，毛坯中具有孔隙是不可避免的，這樣導致的后果是燒結步驟中，這些孔隙存在一個膨脹到收縮的過程，最后的產品相對毛坯來說，體積上會存在20%以上的變化，因此，如果燒結溫度、升溫過程不當，這些孔隙會產生很多不易察覺的裂紋，導致產品強度下降，同時導致孔隙不均勻，致密度差，因此，為了提高陶瓷制品的質量，減少內部缺陷，例如，將生坯置于高溫爐內以3°C/min的升溫速率加熱至600°C，并在600°C時保持lh，然后以10°C/min的升溫速率加熱到1450?1500°C，等溫燒結2?4h，燒結后隨爐冷卻至室溫。可以理解，在燒結溫度低于600°C時，主要是坯體中水分的排除及粘結劑的燒除過程，隨著燒結溫度的提高，坯體的收縮率逐漸增加，但增加的速率較慢，當燒結溫度達到1200°C以上，坯體收縮率突然增加，坯體內氣孔迅速排除，達到致密化。優選的，為了進一步提高毛坯的致密度，例如，將生坯置于高溫爐內以3°C/min的升溫速率加熱至800°C，并在800°C時保持Ih以除去粘結劑及分散劑，然后以10°C/min的升溫速率加熱到1200°C，再以3?5°C/min的升溫速率升溫至1500，等溫燒結2?4h，燒結后隨爐冷卻至室溫，以使坯體內的氣孔充分排除，使得到的毛坯致密度較高。一個較好的例子是，從常溫狀態下，以1.0?1.5°C/min的升溫速率升溫至100C,保持1000C0.5小時;然后以0.8?1.2°C/min的升溫速率升溫至450V，保持450°C0.5小時；然后以1.1?1.5 °C/min的升溫速率升溫至800 °C，保持800 °C0.5小時；然后以0.8?1.2°C/min的升溫速率升溫至1000 V，保持1000°C0.5小時；然后以1.0?1.5°C/min的升溫速率升溫至1200°C，保持1200°C0.5小時；然后以1.0?1.5°C/min的升溫速率升溫至1450°C，保持1450°C4小時；然后在以1.5?2.0°C/min的降溫速率降溫至1000°C ；最后自然冷卻至室溫，通過逐步升溫的方式燒結，可以避免產品受熱不均產生氣孔、裂紋等缺陷。
[0060]S106、將所述半成品進行機械加工、拋光，得到氧化鋯陶瓷制品。
[0061]具體的，將半成品通過金剛砂輪進行粗磨、精磨，并將打磨后的半成品置于砂磨機中進行拋光處理，使陶瓷制品具有鏡面拋光效果，提高陶瓷制品的表觀效果。需要說明的是，還可以根據具體的需要，對半成品進行其他加工，例如，噴砂等。
[0062]需要說明的是，本發明制備得到的陶瓷制品可以包括手機、平板電腦等的外殼部件，或者火花塞、閥門、活塞、噴嘴等汽車配件，或者齒輪、刀具、密封件等機械部件等。
[0063]上述氧化鋯陶瓷制品的成型工藝，可以確保獲得的陶瓷制品具備較大的強度，不易摔碎，且致密度較高，孔隙均勻。本發明制得的陶瓷制品體積密度大于2.8g/cm3，三點彎曲強度大于300MPa。
[0064]此外，上述氧化鋯陶瓷制品的成型工藝，制備工藝簡單、易操作，脫脂時間較短，成型后可加工成任意形狀和尺寸，適合大規模、復雜形狀的產品。
[0065]以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。
[0066]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種氧化鋯陶瓷制品的成型工藝，其特征在于，包括如下步驟: 將氧化釔穩定的氧化鋯粉末、表面活性劑按比例稱重，加入乙醇后，球磨混合，干燥、過篩，得到漿料； 將所述漿料與粘結劑混合，混煉、造粒，得到注射用喂料，其中，所述粘結劑包括如下質量份的各組分:聚乙二醇:60份?65份;氧化性的高密度聚乙烯:15份?20份;聚乙烯醇縮丁醛:15份?20份;硬脂酸:2份?3份； 將所述喂料注射成型得到坯體； 將所述坯體置于水中進行水脫脂后，熱脫脂，得到毛坯； 將所述毛坯進行燒結，得到半成品； 將所述半成品進行機械加工、拋光，得到氧化鋯陶瓷制品。2.根據權利要求1所述的氧化鋯陶瓷制品的成型工藝，其特征在于，所述粘結劑包括如下質量份的各組分:聚乙二醇:61份?63份;氧化性的高密度聚乙烯:16份?18份;聚乙烯醇縮丁醛:17份?18份;硬脂酸:2份?3份。3.根據權利要求1所述的氧化鋯陶瓷制品的成型工藝，其特征在于，聚乙烯醇縮丁醛由聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇和丁醛反應生成，羥基含量為18%?20%，乙酸酯基含量為I?25% ο4.根據權利要求1所述的氧化鋯陶瓷制品的成型工藝，其特征在于，所述聚乙烯醇的分子量為2000?4000。5.根據權利要求1所述的氧化鋯陶瓷制品的成型工藝，其特征在于，所述氧化釔穩定的氧化錯粉末的粒徑為1?150nm。6.根據權利要求1所述的氧化鋯陶瓷制品的成型工藝，其特征在于，所述氧化釔穩定的氧化鋯粉末中，氧化釔的摩爾百分比為2.8%?3.2%。7.根據權利要求1所述的氧化鋯陶瓷制品的成型工藝，其特征在于，所述表面活性劑為鈦酸鹽、硬脂酸、磷酸鹽或硅烷。
【專利摘要】一種氧化鋯陶瓷制品的成型工藝，包括如下步驟：將氧化釔穩定的氧化鋯粉末、表面活性劑按比例稱重，加入乙醇后，球磨混合，干燥、過篩，得到漿料；將所述漿料與粘結劑混合，混煉、造粒，得到注射用喂料，其中，所述粘結劑包括如下質量份的各組分：聚乙二醇：60份～65份；氧化性的高密度聚乙烯：15份～20份；聚乙烯醇縮丁醛：15份～20份；硬脂酸：2份～3份；將所述喂料注射成型得到坯體；將所述坯體置于水中進行水脫脂后，熱脫脂，得到毛坯；將所述毛坯進行燒結，得到半成品；將所述半成品進行機械加工、拋光，得到氧化鋯陶瓷制品。上述氧化鋯陶瓷制品的成型工藝，可以確保獲得的陶瓷制品具備較大的強度，不易摔碎，且致密度較高，孔隙均勻。
【IPC分類】C04B35/49, B28B1/24, C04B35/634
【公開號】CN105563616
【申請號】CN201510940021
【發明人】利劍, 肖群順, 王高翔, 陳蘭桂, 孫亮, 王文利
【申請人】東莞信柏結構陶瓷股份有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月15日