水及每公斤 21~02用相當(dāng)于90L量的純水洗滌沉淀后，用塔板式干燥機(jī)，于大氣中120°C進(jìn)行干燥，得 到含作為穩(wěn)定化氧化鋯前體的鋯與穩(wěn)定劑的復(fù)合氫氧化物。
[0059] 其次，把上述復(fù)合級(jí)別氫氧化物用電爐，于大氣中，用800°C、900°C、1000°C& 1KKTC的4個(gè)級(jí)別進(jìn)行焙燒，分別得到4個(gè)級(jí)別的預(yù)燒粉，采用Zr制3mm巾的粉碎介質(zhì)， 用游星球磨機(jī)，進(jìn)行2小時(shí)粉碎處理。把得到的粉末干燥，用單軸油壓機(jī)，加壓達(dá)到lton/ cm2(98MPa)而成型后，用冷乳各向同性壓力成型機(jī)，以1.5ton/cm2(147MPa)的壓力制造 成型體。該成型體，用電爐，于大氣中、1250°C燒成2Hr，得到4種穩(wěn)定化氧化鋯燒結(jié)體。
[0060] 這里得到的燒結(jié)體，用阿基米德法進(jìn)行密度測(cè)定，結(jié)果是800°C預(yù)燒粉為5. 84g/ cm3、900°C預(yù)燒粉為 5. 82g/cm3、1000°C預(yù)燒粉為 5. 90g/cm3、1100°C預(yù)燒粉為 5. 92g/cm3。
[0061] 實(shí)施例3
[0062] 把 805. 65g的氧氯化鋯（2. 5mol的Zr0Cl2 ? 8H20:含Zr2. 5mol、C15.Omol)，溶 解于429. 81mL純水中后，往該水溶液中添加188. 69g碳酸鋯（2Zr02 ?C02 ?nH20:含Zr 0? 85mol)，使溶解，得到總鋯含量3. 25mol且Zr/Cl比為0? 65的第五鋯水溶液。還有，這 里使用的碳酸鋯的鋯量，為按照實(shí)施例1中記載的方法算出的值。
[0063] 分別制備：用純水稀釋上述第五鋯水溶液，制成Zr02濃度269. 7g/L的第六鋯水 溶液；用鹽酸溶解氧化釓（Y20399% )，用水稀釋，制成Y203濃度180g/L的釓水溶液；以及， 作為硫酸鹽離子源的無(wú)水硫酸鈉粉末（Na2S0499. 5% )。
[0064] 把上述第六鋯水溶液853mL與上述釓水溶液66mL加以混合，再添加純水1447mL， 得到2366mL的原料水溶液。此時(shí)的原料水溶液為無(wú)色透明，液溫為28°C。還有，該原料 水溶液的Zr02濃度為100g/L，穩(wěn)定化劑Y203，作為Y203/PSZ(PSZ為部分穩(wěn)定化氧化鋯）最 終成為相當(dāng)于2. 75mol%的組成。
[0065] 往該原料水溶液中添加106. 57g的無(wú)水硫酸鈉粉末，使其溶解，硫酸鹽離子的量 相對(duì)21〇2含量達(dá)到0. 46質(zhì)量％后，以0. 57°C/min的速度，加熱至80°C，再于該溫度保 持60分鐘，得到析出了氧化鋯堿性硫酸鹽沉淀的漿液。此時(shí)的pH為0. 39。
[0066] 往上述漿液中以4. 2g/min的速度，添加48質(zhì)量％NaOH水溶液，使?jié){液的pH為 8. 7,在該狀態(tài)保持60分鐘。還有，為使pH達(dá)到該值，添加Na0H277g。
[0067] 最終抽濾得到的漿液，每公斤21~02用相當(dāng)于10L量的0. 2mol%氨水及每公斤Zr02 用相當(dāng)于90L量的純水洗滌沉淀后，用塔板式干燥機(jī)，于大氣中120°C進(jìn)行干燥，得到含 有作為穩(wěn)定化氧化鋯前體的鋯與穩(wěn)定化劑的復(fù)合氫氧化物。
[0068] 其次，把上述復(fù)合氫氧化物用電爐，于大氣中，以800°C、900°C、1000°C及1100°C 的4個(gè)級(jí)別進(jìn)行焙燒，分別得到4個(gè)級(jí)別的預(yù)燒粉，采用Zr制3mm巾的粉碎介質(zhì)，用游 星球磨機(jī)，進(jìn)行2小時(shí)粉碎處理。將得到的粉末干燥，用單軸油壓機(jī)，加壓達(dá)到lton/ cm2(98MPa)而成型后，用冷乳各向同性壓力成型機(jī)，以1.5ton/cm2(147MPa)的壓力制造 成型體。該成型體，用電爐，于大氣中、1250°C燒成2Hr，得到4種穩(wěn)定化氧化鋯燒結(jié)體。 [0069] 這里得到的燒結(jié)體，用阿基米德法進(jìn)行密度測(cè)定，結(jié)果是800°C預(yù)燒粉為5. 82g/ cm3、900°C預(yù)燒粉為 5. 85g/cm3、1000°C預(yù)燒粉為 5. 88g/cm3、1100°C預(yù)燒粉為 5. 91g/cm3。
[0070] 比較例1
[0071] 分別制備：把 805. 65g的氧氯化鋯（2. 5mol的ZrOCl2 ? 8H20:含Zr2. 5mol、C1 5.Omol)溶解于601. 7mL的純水后，再用純水稀釋，Zr02濃度為228. 2g/L的第七鋯水溶液； 用鹽酸溶解氧化釓（Y20399% )，用水稀釋，制得Y203濃度180g/L的釓水溶液；以及，作為 硫酸鹽離子源的無(wú)水硫酸鈉粉末（Na2S0499. 5% )。
[0072] 把上述第七鋯水溶液876mL與上述釓水溶液57mL加以混合，再添加純水1124mL， 得到2057mL的原料水溶液。此時(shí)的原料水溶液為無(wú)色透明，液溫為28°C。還有，該原料 水溶液的Zr02濃度為100g/L，穩(wěn)定化劑Y203，作為Y203/PSZ(PSZ為部分穩(wěn)定化氧化鋯）， 最終成為相當(dāng)于2. 75mol%的組成。
[0073] 往該原料水溶液添加92. 67g的無(wú)水硫酸鈉粉末，使溶解，硫酸鹽離子的量相對(duì) Zr(V#量達(dá)到0. 46質(zhì)量％后，以0. 57°C/min的速度加熱至80°C，再于該溫度保持60分 鐘，得到析出氧化鋯的堿性硫酸鹽沉淀的漿液。此時(shí)的pH為0. 21。
[0074] 往上述漿液中以4. 2g/min的速度，添加48質(zhì)量％NaOH水溶液，漿液的pH達(dá)到 8. 7,在該狀態(tài)保持60分鐘。還有，為了使pH達(dá)到該值，添加NaOH286g。
[0075] 抽濾最終得到的漿液，每公斤ZrO#相當(dāng)于10L量的0. 2mol%氨水及每公斤Zr02 用相當(dāng)于90L量的純水洗滌沉淀后，用塔板式干燥機(jī)，于大氣中120°C加以干燥，得到含 有作為穩(wěn)定化氧化鋯前體的鋯與穩(wěn)定劑的復(fù)合氫氧化物。
[0076] 其次，把上述氫氧化物，用電爐，于大氣中1100°C進(jìn)行焙燒。
[0077] 其次，把上述復(fù)合氫氧化物用電爐，于大氣中，以800°C、900°C、1000°C及1100°C 的4個(gè)級(jí)別進(jìn)行焙燒，分別得到4個(gè)級(jí)別的預(yù)燒粉，采用Zr制3mm巾的粉碎介質(zhì)，用游 星球磨機(jī)，進(jìn)行2小時(shí)粉碎處理。將得到的粉末干燥，用單軸油壓機(jī)，加壓達(dá)到lton/ cm2(98MPa)而成型后，用冷乳各向同性壓力成型機(jī)，以1.5ton/cm2(147MPa)的壓力制造 成型體。該成型體，用電爐，于大氣中、1250°C燒成2Hr，得到4種穩(wěn)定化氧化鋯燒結(jié)體。
[0078] 這里得到的燒結(jié)體，用阿基米德法進(jìn)行密度測(cè)定，結(jié)果是800°C預(yù)燒粉為4. 31g/ cm3、900°C預(yù)燒粉為 5. 63g/cm3、1000°C預(yù)燒粉為 5. 79g/cm3、1100°C預(yù)燒粉為 5. 74g/cm3。
[0079] 以上的燒結(jié)體密度試驗(yàn)結(jié)果示于表1。
[0080] [表 1]
[0081] 表 1
[0082]
[0083]單位：g/cm
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 穩(wěn)定化氧化鋯粉末的前體的制造方法，所述方法具有： 在溶解了氧氯化鋯的水溶液中溶解碳酸鋯鹽，使水溶液中的Zr/Cl摩爾比為超0. 5~ 1的工序； 往調(diào)整了上述Zr/Cl的水溶液中，溶解含有選自稀土元素、鎂及鋁構(gòu)成的組的一種或 二種以上的穩(wěn)定化元素的化合物的工序； 往上述含鋯及穩(wěn)定化元素的一種或二種以上的水溶液中，再溶解含硫酸鹽離子的化 合物后，加熱該水溶液至50°C以上，使鋯的堿性硫酸鹽析出的工序； 把含上述的鋯的堿性硫酸鹽析出物的水溶液pH調(diào)至8~12,用上述鋯的堿性硫酸鹽 析出物的硫酸鹽離子與氫氧離子進(jìn)行置換，得到鋯的氫氧化物，同時(shí)，使上述穩(wěn)定化元素 作為氫氧化物與上述的鋯氫氧化物共沉淀的工序；以及， 將上述穩(wěn)定化元素的氫氧化物與鋯的氫氧化物共沉淀的固相通過(guò)固液分離進(jìn)行回收 的工序。
2. 按照權(quán)利要求1中所記載的穩(wěn)定化氧化鋯粉末的前體的制造方法，其中，上述Zr/ Cl的摩爾比為0. 6~0. 84。
3. 穩(wěn)定化氧化鋯粉末的制造方法，其中，還具有將權(quán)利要求1或權(quán)利要求2中所記載 的穩(wěn)定化氧化鋯粉末的前體焙燒的工序。
【專利摘要】本發(fā)明提供以酸性水溶液作為起始原料,廉價(jià)制造低溫區(qū)域燒結(jié)性優(yōu)良的且品質(zhì)穩(wěn)定的穩(wěn)定化鋯粉末及其前體的方法。在溶解了氧氯化鋯的水溶液中溶解碳酸鋯鹽，調(diào)整了水溶液的Zr/Cl的摩爾比的水溶液中,溶解選自稀土元素、鎂及鋁構(gòu)成的組中的一種或二種以上的穩(wěn)定化元素的化合物及含硫酸鹽離子的化合物,加熱該水溶液,使鋯的堿性硫酸鹽析出后,鋯的堿性硫酸鹽析出物的硫酸鹽離子與氫氧離子置換,生成鋯的氫氧化物,同時(shí)將上述的穩(wěn)定化元素作為氫氧化物與上述鋯的氫氧化物共沉淀,得到穩(wěn)定化氧化鋯粉末的前體,同時(shí),進(jìn)行焙燒,得到穩(wěn)定化鋯粉末。
【IPC分類】C01G25-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104837774
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480003312
【發(fā)明人】上村一志, 戶石光輝
【申請(qǐng)人】同和高科技有限公司, 同和電子科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2014年1月24日
【公告號(hào)】WO2014115835A1