一种应用ZTA材料制备冲压模具的方法

摘要

本发明公开了一种应用ZTA材料制备冲压模具的方法。该方法采用共沉淀法制备氢氧化锆和氢氧化钇溶胶，然后将钇稳定氧化锆溶胶和纳米级氧化铝按ZTA粉料中Al2O3质量含量为70％～95％配比混合均匀，在500℃～900℃温度范围煅烧，制备出氧化锆分散均匀的ZTA粉料；再经过150MPa～250MPa等静压成型后在1500℃～1600℃烧成氧化锆增韧氧化铝陶瓷。采用该方法制备的ZTA材料具有高强度、高断裂韧性、高硬度，耐高温、耐腐蚀和耐磨损等优点。采用ZTA陶瓷材料制备碱性电池和医药行业用药片冲压模具，大大增加了模具的耐磨性和使用寿命。

主权项

一种应用ZTA材料制备冲压模具的方法，其特征在于包括如下步骤和工艺条件：(1)钇稳定氧化锆混合溶胶的制备：将市售ZrOCl2·8H2O、YCl3·6H2O和丙三醇混合，加入蒸馏水制备成混合溶液，ZrOCl2·8H2O、YCl3·6H2O和丙三醇共同作为溶质在混合溶液中浓度为10g/L～70g/L，并搅拌均匀；加入氨水，直至溶液pH＝9～10，生成Zr(OH)4和Y(OH)3沉淀；反复水洗、醇洗后得到钇稳定氧化锆混合溶胶；(2)ZTA材料的制备：将钇稳定氧化锆溶胶和纳米级氧化铝混合均匀，得混合悬浮液；将混合悬浮液经干燥、煅烧至500℃～900℃，保温1～3小时，得到ZTA粉料；其中，Al2O3在ZTA粉料中总质量含量为70％～95％；所述ZrOCl2·8H2O与氨水反应煅烧后得ZrO2，YCl3·6H2O与氨水反应煅烧后得Y2O3，ZrO2与Y2O3的质量和占ZTA粉料总质量的5％～30％，Y2O3与ZrO2的摩尔比(1～3)∶(97～99)；丙三醇的加入量为ZTA粉料总质量的0％～1.0％；(3)冲压模具的制备：将步骤(2)所得的ZTA陶瓷粉料放入密封橡胶容器里，经150MPa～250MPa等静压后，得到冲压模具的生坯；将制备好的生坯在1500℃～1600℃烧成，经冷精加工后得到陶瓷内芯；陶瓷内芯与金属外套配合成冲压模具。