一種用于二氧化鋯陶瓷拋光的拋光粉的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種拋光粉的制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種二氧化鋯陶瓷拋光粉的制備工藝及用于二氧化鋯陶瓷拋光中。
【背景技術(shù)】
[0002]在結(jié)構(gòu)陶瓷方面，由于氧化鋯陶瓷具有高韌性、高抗彎強度和高耐磨性，優(yōu)異的隔熱性能，熱膨脹系數(shù)接近于鋼等優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)陶瓷領(lǐng)域。主要有:Y-TZP磨球、分散和研磨介質(zhì)、噴嘴、球閥球座、氧化鋯模具、微型風(fēng)扇軸心、光纖插針、光纖套筒、拉絲模和切割工具、耐磨刀具、表殼及表帶、手鏈及吊墜、滾珠軸承、高爾夫球的輕型擊球棒及其它室溫耐磨零器件等。在功能陶瓷方面，其優(yōu)異的耐高溫性能作為感應(yīng)加熱管、耐火材料、發(fā)熱元件使用。氧化鋯陶瓷具有敏感的電性能參數(shù)，主要應(yīng)用于氧傳感器、固體氧化物燃料電池和高溫發(fā)熱體等領(lǐng)域。ZrO2具有較高的折射率，在超細(xì)的氧化鋯粉末中添加一定的著色元素，可將它制成多彩的半透明多晶ZrO2材料，像天然寶石一樣閃爍著絢麗多彩的光芒，可制成各種裝飾品。另外，氧化鋯在熱障涂層、催化劑載體、醫(yī)療、保健、耐火材料、紡織等領(lǐng)域正得到廣泛應(yīng)用，應(yīng)用最為廣泛的是二氧化鋯烤瓷牙。
[0003]二氧化鋯烤瓷牙具備如下優(yōu)點:(I) 二氧化鋯是自然界中以斜鋯石存在的一種礦物；(2)密度和強度很高；(3)牙齒顏色的自然感覺和不明顯的牙冠邊緣也是采用二氧化鋯全瓷修復(fù)所帶來的好處。尤其是對美觀要求高的患者更加重視其色澤自然這個優(yōu)點，因為這樣就使修復(fù)體同健康牙齒渾然一體，很難區(qū)分了 ；(4)您知道嗎？如果您口腔中鑲嵌的假牙是含金屬的烤瓷冠，在您需要做頭顱X線、CT、核磁共振檢查時，將會受到影響甚至拆除。非金屬的二氧化鋯對X線卻無任何阻擋，只要鑲?cè)攵趸喛敬裳?，日后需頭顱X線、CT、核磁共振檢查時都不需要拆掉假牙，省去很多麻煩；(二)氧化鋯是一種很優(yōu)秀的高科技生物材料，生物相容性好，優(yōu)于各種金屬合金，包括黃金。二氧化鋯對牙齦無刺激、無過敏反應(yīng)，很適合應(yīng)用于口腔，避免了金屬在口腔內(nèi)產(chǎn)生的過敏、刺激、腐蝕等不良反應(yīng)；(6) 二氧化鋯材料與其它全瓷修復(fù)材料相比其強度上的優(yōu)勢使醫(yī)生不用過多的磨除患者的真牙，就能達(dá)到極高的強度，其中Vita全瓷加釔加穩(wěn)氧化鋯更是號稱陶瓷鋼鐵；(7) 二氧化鋯烤瓷牙具有極高的品質(zhì)，說其品質(zhì)高不僅因為其材料，設(shè)備昂貴，更因為其運用了當(dāng)今最先進(jìn)的計算機(jī)輔助設(shè)計、激光掃描，再由計算機(jī)程序控制研磨制作而成，盡顯完美，因此制造表面光滑的二氧化鋯陶瓷過程中其拋光過程十分重要。
[0004]二氧化鋯陶瓷制品生產(chǎn)工藝包括:成型一燒結(jié)一粗磨一打磨一拋光。二氧化鋯陶瓷拋光過程質(zhì)量的好壞直接影響其產(chǎn)品的質(zhì)量，所以說拋光過程在二氧化鋯陶瓷生產(chǎn)過程中十分重要，在拋光過程中所用的拋光粉直接影響的拋光質(zhì)量。
[0005]二氧化鋯陶瓷的拋光是一個極其復(fù)雜的機(jī)械化學(xué)過程。在這個過程中，除了機(jī)械作用外，還有二氧化鋯陶瓷組分、拋光粉成分和拋光模成分之間的化學(xué)作用。因此，在拋光粉體系中，化學(xué)組成的變化，將導(dǎo)致拋光模與二氧化鋯陶瓷之間的粘附力發(fā)生變化，也導(dǎo)致在工作區(qū)域溫度、拋光粉濃度發(fā)生變化，最終影響拋光效率。因此，拋光粉的化學(xué)組成對二氧化鋯陶瓷拋光效果至關(guān)重要。二氧化鋯陶瓷硬度較度高，晶粒細(xì)小、均勻。拋光處理后光潔度高，所以在加工二氧化鋯陶瓷時需要拋光粉有很高的硬度，又要柔軟細(xì)膩。
[0006]就拋光粉而言，不同的拋光粉有不同的拋光能力。拋光粉通常由氧化鈰、氧化鋁、氧化硅、氧化鐵、氧化鋯、氧化鉻、氧化錫等組份組成，不同的材料的硬度不同，在水中的化學(xué)性質(zhì)也不同，因此使用場合各不相同。氧化鋁和氧化鉻的莫氏硬度為9，氧化鈰為7，氧化鐵更低。現(xiàn)在人們大多都用三氧化二鋁粉，即采用單一磨料即單一拋光粉進(jìn)行拋光，但這種單一拋光粉對二氧化鋯陶瓷的拋光達(dá)不到優(yōu)良的拋光效果?？赡苁菃我粧伖夥墼趻伖饽Σ吝^程中。拋光粉的粉粒之間流動性或軟硬度不能互補。幾種氧化物復(fù)配可以克服上述的不足，中國專利申請CN101362925B中公開了一種拋光光學(xué)元件的復(fù)配拋光粉及制備方法和拋光工藝，是有0.5份~3份的三氧化二鉻和1.0份的三氧化二鋁組成的，但這種復(fù)合拋光粉的耐磨性達(dá)不到二氧化鋯陶瓷的拋光要求。
[0007]目前，關(guān)于拋光粉的報道很多主要是稀土拋光粉用于透鏡、平板玻璃、眼睛、表殼、精密光學(xué)儀器元件等的拋光，具有拋光速度快、精密度高的特點。自20世紀(jì)40年代發(fā)明稀土拋光粉以來，生產(chǎn)量與應(yīng)用量逐年增加，稀土拋光粉的生產(chǎn)工藝隨著稀土分離工藝的進(jìn)步而改變。中國專利申請CN1939990A中公開了一種富鈰稀土拋光粉的生產(chǎn)方法；中國專利申請CN101475777B中公開了一種高精度稀土拋光粉及其制備方法。
[0008]氮化硅，化學(xué)式為Si3N4，是一種重要的結(jié)構(gòu)材料。它是一種超硬物質(zhì)，本身具有潤滑性，并且耐磨損，為原子晶體；高溫時抗氧化，切削能力較強，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，而且它還能抵抗冷熱沖擊。本申請將氮化硅與稀土氧化、氧化鋁、氧化錫制備一種用于二氧化鋯陶瓷拋光的拋光粉，該拋光粉具有硬度高、流動性好、軟硬度不能互補等優(yōu)點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目是提供一種能減少拋光劃痕、提高拋光粉摩擦硬度，提高二氧化鋯陶瓷光潔度的拋光粉的制備方法及工藝；
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)。
[0010]一種二氧化鋯陶瓷拋光粉的制備方法，特征在于該方法具有以下工藝步驟:在反應(yīng)器中，按質(zhì)量百分比加入6%~12%的硝酸鈰，22%~32%的氯化錫溶解于水中，再加入6%~13%的碳酸鈣，3%~7%的二氧化硅，38%~48%的氮化硅，攪拌呈漿液，再將3%~10%氨水?dāng)嚢柽^程加入，各組分之和為百分之百，水不計入組分，常溫常壓下，攪拌反應(yīng)2~4 h，固液分離，洗滌，于1000°C ~1100°C焙燒10~12h，冷卻后，經(jīng)氣流粉碎，即得二氧化鋯陶瓷拋光粉，所得到的二氧化鋯陶瓷拋光粉的粒徑為0.2-2.0 μ m的范圍內(nèi)。
[0011]在一種二氧化鋯陶瓷拋光粉的制備方法中，所述的氯化錫為含5個結(jié)晶水氯化錫。
[0012]在一種二氧化鋯陶瓷拋光粉的制備方法中，所述的硝酸鈰為含6個結(jié)晶水硝酸鐘。
[0013]在一種二氧化鋯陶瓷拋光粉的制備方法中，所述的氮化硅，二氧化硅，碳酸鈣其粒徑在0.2~1.5μπι范圍。
[0014]在一種二氧化鋯陶瓷拋光粉的制備方法中，所述的碳酸鈣:二氧化硅的最優(yōu)摩爾比要在1:1。
[0015]在一種二氧化鋯陶瓷拋光粉的制備方法中，氨水的作用是調(diào)節(jié)體系的pH值，使氯化錫生成氧化錫沉淀附著在固相的表面。
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