一种黑色氧化锆陶瓷及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种陶瓷材料及其制备方法，尤其是一种氧化错陶瓷材料及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 二氧化错由于具有优良的力学、热学、电学性能，在结构材料，光学元件、氧敏元件 和燃料电池等方面有着广泛的应用。近年来，随着人们对装饰品需求的高速发展，黑色氧化 错陶瓷W其优异的机械性能、鲜艳的颜色、金属光泽和无过敏作用等特点，成为高档装饰的 新宠材料，在高档表链、手链、手机外壳等有着广阔的市场前景。
[0003] 目前黑色氧化错陶瓷的制备主要是采用W下两种方法：1、将氧化错陶瓷进行真 空、还原气氛或惰性气氛中发黑，形成氧空位，从而形成色屯、的点缺陷，产生对光的吸收效 应;2、在氧化错中渗杂铁、钻、儀等色料氧化物，通过添加色料提高对光的吸收，从而提高氧 化错材料的遮盖力和黑度。使用真空炉、还原气氛炉或惰性气氛炉，需要将氧化错在空气中 烧结成瓷，再在上述烧结炉中发黑，运样做极大增加了生产工艺的成本，对特殊形状和厚薄 不一的产品在发黑过程中容易因为色屯、不均匀性导致出现色差，造成产品黑度不足等一系 列问题。而在氧化错中渗杂铁、钻、儀等色料氧化物，由于各氧化物对光的吸收波长不一致， 容易造成黑色不黑，产品颜色出现偏红、偏蓝、偏绿等情况。并且所加氧化物容易与锭、错起 反应，破坏氧化错的稳定性，容易造成产品相变开裂。在制备工艺过程对色料添加量和溫度 要求较为严格，一旦管控不好就容易出现批次间颜色不一等问题。
[0004] 由上述可知，现有黑色氧化错陶瓷存在颜色均一性差，黑度不足，透光性好，颜色 遮盖力不足等不良缺点。无法满足高黑度手机板等外观元件的要求。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种具有较高的遮盖力 和黑度、透光度较低的黑色氧化错陶瓷材料组合物及含有所述组合物的黑色氧化错陶瓷。 同时，本发明还提供了所述黑色氧化错陶瓷的制备方法。
[0006] 为实现上述目的，本发明采取的技术方案为:一种黑色氧化错陶瓷材料组合物，包 含W下质量百分含量的成分:氧化铁0-5%、氧化钻0-5%、氧化铭0-5%、氧化侣0-5%、氧化 儀0-5 %、氧化儘0-5 %、氧化锋0-5 %、氧化锭2-6 %、氧化铁0-5 %、二氧化娃0-5 %、氧化姉 0-5%，余量为含有氧化给的氧化错。
[0007] 本发明的黑色氧化错陶瓷材料组合物中，添加了黑色的着色剂，能够显著提高由 其制备得到的黑色氧化错陶瓷的遮盖力和黑色，降低透光度。
[000引作为本发明所述黑色氧化错陶瓷材料组合物的优选实施方式，所述含有氧化给的 氧化错中，所述氧化给的质量百分含量小于50%。
[0009]作为本发明所述黑色氧化错陶瓷材料组合物的优选实施方式，所述黑色氧化错陶 瓷材料组合物包含W下质量百分含量的成分:氧化铁2-4%、氧化钻1.5-3.5%、氧化铭1.5- 3.5 %、氧化侣2-4 %、氧化儀2-4 %、氧化儘1.5-3.5 %、氧化锋1.5-3.5 %、氧化锭2-4 %、氧 化铁1.5-3.5 %、二氧化娃1.5-3.5 %、氧化姉1.5-3.5 %，余量为含有氧化给的氧化错。
[0010] 作为本发明所述黑色氧化错陶瓷材料组合物的优选实施方式，所述黑色氧化错陶 瓷材料组合物为粉体，且粉体D50粒度为0.1-3皿，比表面积为5-25111 2八。
[0011] 另外，本发明的另一目的在于提供一种具有高黑度、高遮光性和低透光度的黑色 氧化错陶瓷，为实现此目的，本发明采取的技术方案为:一种黑色氧化错陶瓷，所述黑色氧 化错陶瓷包含如上所述的黑色氧化错陶瓷材料组合物。
[0012] 本发明的黑色氧化错陶瓷含有如上所述的黑色氧化错陶瓷材料组合物，具有较高 的遮盖力和黑度，同时具备较低的透光度。本发明的黑色氧化错陶瓷由上述所述黑色氧化 错陶瓷材料组合物制备而成后，通过铁、钻、铭、侣、儀、儘、锋等原子形成对含有氧化给的氧 化错晶粒的表面包覆，在含有氧化给的氧化错晶粒表面形成一层氧化物层，通过不同色料 对可见光波长的吸收，从而降低光线在氧化错陶瓷表面的反射，并且在小于Imm厚度下能有 高的黑度和好的遮盖力。而且由于采用表面包覆技术进行渗杂，既不影响氧化锭-氧化错的 稳定固溶体系，同时抑制氧化错晶粒长大，能有效提高氧化错陶瓷的抗老化性能和热稳定 性。
[0013] 作为本发明所述黑色氧化错陶瓷的优选实施方式，所述黑色氧化错陶瓷为抛光厚 度0.1-1.0mm、550nm波长下透光度<0.5、0D值>3.0、色度值L < 45的陶瓷片。
[0014] 最后，本发明的再一目的在于提供一种工艺简单、便于实现的上述所述黑色氧化 错陶瓷的制备方法，为实现此目的，本发明采取的技术方案为:一种如上所述黑色氧化错陶 瓷的制备方法，包括W下步骤：
[0015] (1)将黑色氧化错陶瓷材料组合物所含的各物质混合，得到黑色氧化错陶瓷材料 组合物；
[0016] (2)将步骤(1)得到的黑色氧化错陶瓷材料组合物进行成型，赔烧得到黑色氧化错 陶瓷；
[0017] 所述步骤(2)中的成型为流延成型、干压成型、注射成型、热压成型或凝胶注成型。
[0018] 本发明所述黑色氧化错陶瓷的制备方法，制备的氧化错粉体粒度小，分散均匀，渗 杂的氧化物均匀包覆在氧化错粉体表面，能有效提高粉体活性，成型性能优良，能满足干 压、流延、注射等不同陶瓷使用工艺的需求，所烧结的陶瓷断面致密，无气孔、裂纹等缺陷。 而且所述工艺制备简单，易操作，不增加生产工序和工作量，可实现量产，具有较好的稳定 性，能够实现产品的均质化。
[0019]采用本发明所述方法制备得到的黑色氧化错陶瓷，成瓷密度^.8旨八1113，云点抗 折强度含1200Mpa，维氏硬度含1200。
[0020] 作为本发明所述黑色氧化错陶瓷的制备方法的优选实施方式，所述步骤(2)中的 成型为流延成型、干压成型或注射成型；
[0021] 所述流延成型包括W下步骤：
[0022] (Ia)球磨:将所述黑色氧化错陶瓷材料组合物与分散剂和粘结剂在球磨机中混合 均匀；
[0023] (2a)流延成型：将球磨分散均匀后的浆料在流延机中进行流延成型，调节流延工 艺参数，制得厚度为0.2-1. Imm的流延巧体；
[0024] (3a)冲压成型：将制得的流延巧体放于设计好的模具中进行冲压成型，制得冲压 巧；
[0025] (4a)排胶烧结:将冲压巧体进行排胶烧结，其中排胶时间为60-100h，烧结时间为 40-60h，即得所述黑色氧化错陶瓷；
[00%] 所述干压成型包括W下步骤：
[0027] Qb)球磨造粒:将所述黑色氧化错陶瓷材料组合物与分散剂、粘结剂在球磨机中 混合均匀，并在喷雾造粒机上进行干燥造粒；
[0028] (2b)干压：将造粒好的粉体平铺于设计好的干压模具中进行干压成型，制得干压 巧；
[0029] (3b)排胶烧结:将冲压巧体进行排胶烧结，其中排胶时间为60-100h，烧结时间为 40-60h，即得所述黑色氧化错陶瓷；
[0030] 所述注射成型包括W下步骤：
[0031] (Ic)密练:将所述黑色氧化错陶瓷材料组合物与粘结剂在密练机中进行混合均 匀，制作注射成型的原料；
[0032] (2c)造粒:把密练成团的原料在造粒机中进行挤出造粒，制作出大小均匀的颗粒 料，颗粒长度在2-3mm;