【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合陶瓷，本专利技术涉及一种三维网状结构氧化锆/镍复合陶瓷的制备方法。
技术介绍
1、氧化锆陶瓷材料因其具有多种应用功能备受认可。氧化锆具有优异的化学、物理、电学和机械性能(化学惰性、耐磨性、高硬度、高熔点、高强度和高韧性)，使其在医疗假肢、陶瓷刀具、研磨介质中得到了广泛应用。然而，氧化锆陶瓷的脆性限制了其的应用范围。
2、复合陶瓷材料是以一种或多种陶瓷相为基体，以金属或者合金为第二相的复合材料。对于复合陶瓷材料而言，金属相的掺杂能够有效的抑制晶粒长大，从而达到改善复合陶瓷的力学性能的目的。但是在烧结的过程中，温度过高或者金属本身带有的磁性，会导致其分散性变差，容易发生团聚现象，最终形成金属大颗粒。然而金属大颗粒不仅会降低对晶粒长大的抑制效果，还很容易会成为金属/陶瓷基复合材料断裂源之一。
技术实现思路
1、本专利技术意在提供一种三维网状结构氧化锆/镍复合陶瓷的制备方法，以解决现有技术中的氧化锆断裂韧性低、脆性大、服役时间短等技术问题。
2、本专利技术的上述目的是通过以下技术方案实现的：
3、选用镍(ni)作为第二相掺杂至zro2基体当中，采用造粒包覆的方法对zro2和ni粉进行处理，最后利用放电等离子烧结炉进行真空热压烧结制备出三维网状结构的氧化锆/镍(zro2/ni)复合陶瓷。
4、一种三维网状结构氧化锆/镍复合陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
5、s1.造粒：称取1w％～5w％的胶粘剂10～15ml，倒入
6、s2.包覆：托盘天平称取物料10～25vt％的ni粉和40～60gzro2球粒，置于聚四氟乙烯罐中，利用滚筒式罐磨机进行混料包覆。混料完成后，将浆料倒入玻璃皿中，放入鼓风机中烘干，直至乙二醇挥发完全，得到ni粉包覆zro2颗粒的壳-核结构的zro2/ni复合粉体。
7、s3.氧化锆/镍复合陶瓷的制备：使用托盘天平称取40～50g的zro2/ni复合粉体放置在下冲头，并在其上面垫上石墨垫片，将称取的zro2/ni复合粉体倒入石墨模具当中，将石墨模具放入放电等离子烧结炉(sps)的腔室内进行烧结后，得到粗产品zro2/ni复合陶瓷。
8、s4.样品表面处理：将脱模得到的粗产品zro2/ni复合陶瓷依次用600、800、1000、1200目的金刚砂盘进行打磨，打磨完成后复合陶瓷金相抛光机中进行抛光，抛光完成后，用无水乙醇和丙酮在超声振荡仪中进行超声清洗，最终得到成品zro2/ni复合陶瓷。
9、进一步，在步骤s1中，所使用的胶粘剂为聚乙烯醇(pva)，加热温度为90-100℃，搅拌速度为120-150r/min。
10、进一步，在步骤s2中，乙二醇为混料介质，其与物料(ni粉和zro2球粒)的体积比为1:5。
11、进一步，在步骤s2中，混料速度为100-120r/min，混料时间为20-28h。
12、进一步，在步骤s3中，放电等离子烧结炉的参数为：升温时间为15～20min，升温速率为70～100℃/min，烧结温度为1100～1400℃，保温保压15-30min；脉冲为15/5，烧结压力为15～30mpa，降温速率为70～100℃/min，温度降至800℃后随炉冷却，腔室内真空度稳定保持在1×10-3pa以下。
13、进一步，在步骤s4中，金相抛光机中转速为150-180r/min。
14、本专利技术与现有技术相比的有益效果是：
15、本专利技术通过对原始粉体进行造粒包覆处理，解决了粉体在烧结过程的团聚现象，得到壳-核结构的zro2/ni复合粉体，最终通过在sps中进行热压烧结制备出了具有三维网状结构的zro2/ni复合陶瓷。ni的三维网状能够很好的将zro2晶粒束缚在其中，从而在烧结过程中抑制zro2晶粒的长大，zro2晶粒尺寸小，致密度高，能够保持一定硬度而不会呈现断崖式的下降。
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1.一种三维网状结构氧化锆/镍复合陶瓷的制备方法，其特征是，选用镍(Ni)作为第二相掺杂至ZrO2基体当中，采用造粒包覆的方法对ZrO2和Ni粉进行处理，最后利用放电等离子烧结炉进行真空热压烧结制备出三维网状结构的氧化锆/镍复合陶瓷。
2.如权利要求1所述的一种三维网状结构氧化锆/镍复合陶瓷的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的一种三维网状结构氧化锆/镍复合陶瓷的制备方法，其特征是，在步骤S1中，所使用的胶粘剂为聚乙烯醇，加热温度为90-100℃，搅拌速度为120-150r/min。
4.如权利要求2所述的一种三维网状结构氧化锆/镍复合陶瓷的制备方法，其特征是，在步骤S2中，乙二醇为混料介质，其与物料的体积比为1:5。
5.如权利要求2所述的一种三维网状结构氧化锆/镍复合陶瓷的制备方法，其特征是，在步骤S2中，混料速度为100-120r/min，混料时间为20-28h。
6.如权利要求2所述的一种三维网状结构氧化锆/镍复合陶瓷的制备方法，其特征是，在步骤S3中，放电等离子烧结炉的参数为：升温时间为1
...【技术特征摘要】
1.一种三维网状结构氧化锆/镍复合陶瓷的制备方法，其特征是，选用镍(ni)作为第二相掺杂至zro2基体当中，采用造粒包覆的方法对zro2和ni粉进行处理，最后利用放电等离子烧结炉进行真空热压烧结制备出三维网状结构的氧化锆/镍复合陶瓷。
2.如权利要求1所述的一种三维网状结构氧化锆/镍复合陶瓷的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的一种三维网状结构氧化锆/镍复合陶瓷的制备方法，其特征是，在步骤s1中，所使用的胶粘剂为聚乙烯醇，加热温度为90-100℃，搅拌速度为120-150r/min。
4.如权利要求2所述的一种三维网状结构氧化锆/镍复合陶瓷的制备方法，其特征是，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王兴安，罗凌，曾章表，喻阳彤，高泽炜，蔡爽，高溪悦，韩霜，孙旭东，
申请(专利权)人：大连大学，
类型：发明
国别省市：
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