藍(lán)紫色氧化鋯陶瓷的制備及其性能研究*

盧祺，包金小

(內(nèi)蒙古科技大學(xué) 材料與冶金學(xué)院(稀土學(xué)院)，內(nèi)蒙古 包頭 014010)

氧化鋯陶瓷因?yàn)榫哂袃?yōu)異的機(jī)械性能、光學(xué)性能，引起人們的關(guān)注，例如在模具、刀具、閥門、耐火材料、光纖連接器、固體燃料電池、氧傳感器、陶瓷增韌等方面的廣泛應(yīng)用[1].氧化鋯陶瓷與傳統(tǒng)高分子、金屬材料相比，具有更高的耐磨性以及優(yōu)越的美學(xué)外觀質(zhì)感，尤其是在5G通訊信號(hào)無干擾方面有著更為廣闊的市場(chǎng)前景[2].

藍(lán)紫色是一種高頻使用的裝飾顏色[3]，例如現(xiàn)在市面上暢銷的手表、手機(jī)、手環(huán)等電子設(shè)備以及其他裝飾品[4-6].外殼材料對(duì)于顏色的個(gè)性化需求更為豐富[7].眾所周知，制備彩色陶瓷需要將著色劑或者色料加入至陶瓷坯體基料中，通過成型、高溫?zé)Y(jié)獲得[8]，但是氧化鋯陶瓷燒結(jié)溫度比較高，一般在1 550～1 650 ℃，很多著色劑或色料不能承受如此高的溫度[9-10]，因此采用添加簡(jiǎn)單著色劑或色料的方式，難以制得顯色鮮艷的彩色氧化鋯陶瓷[11].要解決此困難，一方面從著色劑的角度，選擇不易揮發(fā)、穩(wěn)定的著色色料或者添加助劑避免著色劑揮發(fā)、分解[12-15]，另一方面通過適當(dāng)?shù)拇胧┙档蜔Y(jié)溫度[16].

CoAl2O4是一種具有尖晶石結(jié)構(gòu)的晶體材料.“鈷藍(lán)”色劑顯色清澈明亮，被大范圍應(yīng)用于為顏料行業(yè)[17].本文與目前市場(chǎng)上的藍(lán)色陶瓷相比，著色劑添加量由30%降到1%.

Nd2Zr2O7作為一種稀土鋯酸鹽，具有高溫?zé)岱€(wěn)定性，不易發(fā)生相變，與氧化釹等紫色色料相比，其著色能力較強(qiáng).在本文中以紫色著色劑與CoAl2O4共同……