阅读说明：本技术 一种高稳定氧化锆及其生产工艺 (High-stability zirconia and production process thereof ) 是由 王洋 于 2020-07-25 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种高稳定氧化锆及其生产工艺,属于氧化锆材料技术领域。本申请的高稳定氧化锆的生产工艺包括如下步骤：1)将制备原料混合均匀,在2600-2800℃下保温1-3h,制得熔融液；所述制备原料包括如下重量份数的组分：氧化锆88-92份、氧化钇6-9份、氧化铈0.5-1.2份、氧化钙0.8-1.5份、氧化镁0.2-0.3份；2)将步骤1)得到的熔融液采用压缩空气进行喷吹,将喷吹出的颗粒冷却。本申请的高稳定氧化锆生产工艺中原料包括氧化钇和氧化铈,提高了氧化锆的高温传质作用,制得的氧化锆材料稳定性非常高,而且本申请的高稳定氧化锆的生产工艺中,烧结温度高,原料充分熔融,制得的材料结构非常均匀。(The application discloses high-stability zirconia and a production process thereof, and belongs to the technical field of zirconia materials. The production process of the high-stability zirconia comprises the following steps: 1) uniformly mixing the preparation raw materials, and preserving heat for 1-3h at the temperature of 2600-; the preparation raw materials comprise the following components in parts by weight: 88-92 parts of zirconium oxide, 6-9 parts of yttrium oxide, 0.5-1.2 parts of cerium oxide, 0.8-1.5 parts of calcium oxide and 0.2-0.3 part of magnesium oxide; 2) blowing the molten liquid obtained in the step 1) by adopting compressed air, and cooling the blown particles. The high stable zirconia production technology of this application raw materials includes yttrium oxide and cerium oxide, has improved the high temperature mass transfer effect of zirconia, and the zirconia material stability of making is very high, and in the high stable zirconia's of this application production technology, sintering temperature is high moreover, and the raw materials is fully molten, and the material structure of making is very even.)

一种高稳定氧化锆及其生产工艺

技术领域

本申请涉及氧化锆材料技术领域，更具体地说，涉及一种高稳定氧化锆及其生产工艺。

背景技术

氧化锆属于新型陶瓷，具有十分优异的物理和化学性能，在工业生产中得到了广泛的应用。例如，在耐火材料、电子材料、结构材料等多个领域都得到了大量应用。与其他金属氧化物陶瓷材料相比，氧化锆具有良好的高温热稳定性以及优异的隔热性能，在耐火材料领域被广泛用作陶瓷涂层和高温耐火制品。氧化锆以其特殊的晶体结构，还成为了重要的电子材料。另外，氧化锆材料的强度和断裂韧性可高达1.5GPa和l5MPa/m²，其硬度、耐磨性和耐化学腐蚀性也比较好，常被应用于轴承、密封件以及发动机活塞顶、气门凸轮等。

由于氧化锆材料的应用范围越来越广泛，其大规模生产工艺也越来越受到重视。当前，纯氧化锆的制备方法大多采用化学法或电熔法，其中，电熔法以其工艺简单的特点而被大规模采用。高纯氧化锆的稳定性会受到其晶型及颗粒大小的影响，在很多应用领域使用的氧化锆材料均为加入了稳定剂的氧化锆复合材料。但是，很多氧化锆复合材料在制备时的烧成温度较低，导致稳定剂与氧化锆无法充分融合在一起，进而导致氧化锆复合材料的力学性能下降。

公开号为CN1524828A的中国发明专利申请公开了一种改进的部分稳定氧化锆，主要改进是在用CaO或MgO部分稳定的ZrO₂中再添加0.1-5％wt的含钡化合物和0.1-5％wt的TiO₂，从而改善ZrO₂陶瓷的烧成性能和热震稳定性。其烧成温度为1500℃-1580℃，烧成温度低，可以降低氧化锆材料在制备时的成本。但是，该氧化锆材料仅依靠氧化钙和氧化镁对氧化锆进行稳定，其稳定性仍有待提高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本申请的第一个目的在于提供一种高稳定氧化锆的生产工艺，制得的氧化锆材料稳定性非常高。

本申请的第二个目的在于提供一种上述方法制得的高稳定氧化锆。

为实现上述第一个目的，本申请提供了如下技术方案：

一种高稳定氧化锆的生产工艺，包括如下步骤：

1)将制备原料混合均匀，在2600-2800℃下保温1-3h，制得熔融液；所述制备原料包括如下重量份数的组分：氧化锆88-92份、氧化钇6-9份、氧化铈0.5-1.2份、氧化钙0.8-1.5份、氧化镁0.2-0.3份；

2)将步骤1)得到的熔融液采用压缩气体进行喷吹，将喷吹出的颗粒冷却。

通过采用上述技术方案，将氧化锆、氧化钇等原料在较高温度下烧结，能够使所有的氧化物原料都熔融并充分融合，生成组成复杂但是具有非常均匀的结构的物质，提高了最终制得的材料的稳定性，在使用过程中不易受到外力影响而导致材料结构受损。本申请的制备原料中还加入了氧化铈，氧化铈对立方相的氧化锆具有非常高的稳定作用。由于铈的原子半径与锆非常接近，使得氧化铈在氧化锆中具有非常大的固溶度，能够促进氧化锆烧结时的烧结传质作用。在加入氧化锆和氧化钇的基础上，还加入了氧化钙和氧化镁，提高了氧化锆的相变稳定性，使制得的材料具有更好的综合力学性能。采用压缩气体进行喷吹可以得到空心球状的陶瓷颗粒，密度更低，综合性能更高，压缩气体可以采用压缩空气或压缩氮气。

本申请进一步设置为：所述制备原料还包括0.2-0.3重量份的氧化铝、0.3-0.5重量份的助溶剂。

通过采用上述技术方案，制备原料中还加入了氧化铝，氧化铝硬度较高，能够提高复合材料的硬度和抗压强度。在高温烧结过程中氧化铝和氧化锆可以形成固溶体，进一步提高了锆晶相的稳定性。加入助溶剂可以加快氧化物的熔融，使各原料之间接触更加充分，生成的物相更加均匀稳定。

本申请进一步设置为：所述助溶剂为二氧化硅或氯化钾。

通过采用上述技术方案，采用二氧化硅作为助溶剂，不仅可以降低原料中氧化物的共溶温度，提高熔融效率，而且加入的二氧化硅还可以与其他元素形成硅酸化合物，在最终制得的材料的微观结构中起到良好的粘结作用。氯化钾作为助溶剂时，一方面可以降低原料中各氧化物的共溶温度，另一方面，还能够促进氧化锆晶相之间的转化，有利于对氧化锆晶相的调控。

本申请进一步设置为：所述制备原料还包括0.1-0.2重量份的氧化铟。

通过采用上述技术方案，氧化铟的加入有利于发挥表面效应，进而细化晶粒，促进生成的晶相更加均匀。氧化铟的加入还能够优化氧化锆材料的导电能力，改善其电气性能。

本申请进一步设置为：步骤1)中在2600-2800℃下保温前先升温至1600-1700℃保温20-30min，然后再升温至2050-2500℃保温30-50min，然后再升温至2600-2800℃。

通过采用上述技术方案，由于制备原料中的氧化物种类较多，各种氧化物的熔点不尽相同。在升温过程中采用三段式升温，先在1600℃附近使熔点较低的氧化物先行熔化，熔化后的熔融液能够浸入未熔的物料颗粒之间，接触更加充分。再进一步升温至2050-2500℃进行保温，可以使大部分氧化物都处于熔融状态，再次进行充分混合，最后再升温至2600℃以上，使所有的氧化物都处于熔融状态，并保温较长时间，有利于各氧化物之间分散均匀，充分反应，并提高反应效率。

本申请进一步设置为：步骤1)中将制备原料混合均匀时还加入水。

通过采用上述技术方案，由于原料中含有氧化钙，加入水后，氧化钙能够生成氢氧化钙并形成溶液，便于在原料混合时，将各原料粘结在一起，进而在后期烧结时，传热更快，反应效率更高。

本申请进一步设置为：步骤2)中冷却后得到空心球，将空心球置于锆盐溶液中进行浸泡2-3h，然后在1500-1700℃烧结2-3h。

通过采用上述技术方案，将制得的空心球在锆盐溶液中浸泡后，锆盐溶液可以附着在空心球表面，在烧结过程中，锆盐分解并在陶瓷空心球表面形成一层包覆层，增强了空心球的力学性能，可以对空心球提供保护，减少其在使用过程中表面出现裂纹的几率。

本申请进一步设置为：所述锆盐溶液由锆盐、分散剂、溶剂混合均匀得到；所述分散剂为聚乙二醇、三乙醇胺、十六烷基三甲基溴化铵中的任意一种。

通过采用上述技术方案，由于将空心球浸泡在锆盐溶液中，锆盐溶液可以附着在陶瓷空心球表面，形成液膜。锆盐溶液中加入分散剂后，有利于溶液在陶瓷空心球表面分布得更加均匀，形成一层薄薄的液膜，并更牢固地结合在空心球表面，减少液膜出现不连续的情况，进而保证了最终生成的包覆层的连续性和均匀性。

本申请进一步设置为：浸泡后，在1500-1700℃烧结前先进行固液分离，然后在45-55℃干燥15-20min。

通过采用上述技术方案，在将空心球浸泡后进行干燥，可以使溶液中的溶剂快速挥发，仅留下锆盐附着在陶瓷空心球表面，避免了在后期转移至烧结炉的过程中陶瓷空心球受到外力作用而使表面的液膜被破坏。

为实现上述第二个目的，本申请提供了如下技术方案：

一种上述的生产工艺制得的高稳定氧化锆，所述高稳定氧化锆为球形或近球形颗粒，所述球形或近球形颗粒包括球壳，所述球壳围成了内部空腔。

通过采用上述技术方案，上述生产工艺制得的氧化锆材料颗粒具有空心结构，总体密度非常低，具有明显的轻质特点，应用前景良好。制备原料采用了氧化钇、氧化铈等多种氧化物，制得的氧化锆复合材料稳定性非常高，在后期应用过程中不易受外力影响而受损，使用寿命更长。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1.本申请的高稳定氧化锆的生产工艺中，原料包括氧化钇、氧化铈，在氧化锆中具有非常高的固溶度，还能够提高氧化锆在高温烧结时的传质作用，大幅度提高了制得的氧化锆材料的稳定性。并且，本申请的高稳定氧化锆生产工艺中的烧结温度非常高，能够使所有的原料充分熔融，提高了材料的结构均匀性，进一步提高了材料的稳定性。

2.本申请的高稳定氧化锆的生产工艺在烧结升温时，采用三段式升温方式，分别在不同的温度下保温一段时间，使不同种类的氧化物在不同的阶段熔融，进而提高了各原料之间的分散均匀性，促进了原料在高温烧结时充分反应，提高了最终制得的材料的结构均匀性。

3.本申请的高稳定氧化锆的生产工艺中，在制得陶瓷空心球后，将陶瓷空心球浸泡在锆盐溶液中，在陶瓷空心球表面附着一层液膜，然后经过烧结，使包覆的锆盐分解，生成氧化物包覆层，可以对陶瓷空心球起到良好的保护作用。

附图说明

图1是本申请的实施例2中制得的高稳定氧化锆的形貌图。

具体实施方式

以下对本申请的技术方案作进一步详细说明。

本申请的高稳定氧化锆的生产工艺包括如下步骤：

1)将制备原料混合均匀，在2600-2800℃下保温1-3h，制得熔融液；所述制备原料包括如下重量份数的组分：氧化锆88-92份、氧化钇6-9份、氧化铈0.5-1.2份、氧化钙0.8-1.5份、氧化镁0.2-0.3份；

2)将步骤1)得到的熔融液采用压缩气体进行喷吹，将喷吹出的颗粒冷却。

步骤1)中氧化锆为电熔氧化锆。电熔氧化锆中，ZrO₂的质量分数不小于99.5％，Fe₂O₃的质量分数不大于0.01％，TiO₂的质量分数不大于0.005％，SiO₂的质量分数不大于0.01％。优选的，电熔氧化锆采用山东鸿远新材料科技有限公司生产的电熔二氧化锆。制备原料还包括0.2-0.3重量份的氧化铝、0.3-0.5重量份的助溶剂。优选的，包括0.25重量份的氧化铝、0.4重量份的助溶剂。优选的，氧化铝的平均粒径为1-1.5μm。进一步优选的，氧化铝的平均粒径为1μm。氧化铝为α氧化铝。

氧化钙粉的粒度为325目，纯度为85-98％。优选的，氧化钙的纯度为95％。氧化镁的纯度为95-98％。优选的，氧化镁纯度为98％。氧化镁的堆积密度为0.4g/cm³。

步骤1)中将制备原料混合均匀是在300-1800rpm的转速下球磨3-10h。所述球磨采用化学氧化锆陶瓷球作为磨球。

步骤1)中将制备原料混合均匀时还加入碳材料；碳材料为活性炭、石墨、科琴黑、石墨烯中的至少一种。碳材料与氧化锆的质量比为0.5-1:88-92。进一步优选的，碳材料由活性炭、石墨、石墨烯中的至少一种与科琴黑以质量比3-5:1混合组成。

步骤1)中将制备原料混合均匀时还加入水。所述水与氧化锆的质量比为2.5-5:88-92。

步骤1)中在2600-2800℃下保温前先升温至1600-1700℃保温20-30min，然后再升温至2050-2500℃保温30-50min，然后再升温至2600-2800℃。

电熔氧化锆在混合前先进行烘干、破碎、筛分。烘干是在40-50℃下烘干30-50min。破碎是以300-400rpm的转速球磨10-20min。筛分是过400-2500目筛。优选的，筛分是过400-800目筛。优选的，筛分是先过400-900目筛，然后将筛下物再过1100-1600目筛，取筛上物；或者是先过900-1600目筛，然后将筛下物再过1800-2500目筛，取筛上物。

进一步优选的，在筛分之后进行电磁除铁。电磁除铁时的磁通密度为1.5T，励磁电流为14A。电磁除铁采用QM250型电磁除铁器，由唐山世邦陶瓷设备有限公司生产。

步骤2)中所述喷吹是采用压缩空气或压缩氮气将熔融液喷吹至空气中。喷吹出的颗粒在空气中下落的过程中急速冷却得到空心球状颗粒即为陶瓷空心球。喷吹时采用的压缩空气或压缩氮气的压力为7-9kg/cm²。进一步的，喷吹出的颗粒采用50-70℃的氮气进行冷却。

步骤2)中冷却后得到的陶瓷空心球置于锆盐溶液中进行浸泡2-3h，然后在1500-1700℃烧结2-3h。进一步优选的，浸泡后，在45-55℃干燥15-20min。在1500-1700℃烧结2-3h后冷却至室温。冷却可以采用空气冷却。

锆盐溶液中所述锆盐与溶剂的比例为每25-35g锆盐对应0.8-1L溶剂。优选的，锆盐溶液由锆盐、分散剂、溶剂混合均匀得到。锆盐为醋酸锆、草酸锆、硝酸锆中的至少一种。分散剂为聚乙二醇、三乙醇胺、十六烷基三甲基溴化铵中的任意一种。溶剂为水或乙醇或乙醇的水溶液。乙醇的水溶液由乙醇与水按照体积比1:3-5混合组成。优选为，乙醇与所述锆盐与分散剂的质量比为25-35:5-10。

实施例1

本实施例的高稳定氧化锆的生产工艺包括如下步骤：

1)将电熔氧化锆在40℃下烘干50min，然后采用化学氧化锆陶瓷球以400rpm的转速球磨10min，过540目筛，取筛下物作为电熔氧化锆原料；

2)将电熔氧化锆原料、氧化钇、氧化铈、氧化钙、氧化镁按照质量比88:9:0.5:0.8:0.2干拌混合均匀得预混料，然后加入预混料质量分数2.5％的水，加入球磨机中，以360rpm的转速球磨10h，制得混合料；然后将混合料加入电炉中，升温至2800℃并保温1h得到熔融液，然后采用7kg/cm²的压缩空气进行气流喷吹的方式从熔融液底部喷吹，收集颗粒物，冷却，得到陶瓷空心球。

本实施例的高稳定氧化锆由上述方法制得，该高稳定氧化锆为陶瓷空心球颗粒，包括球壳，球壳围成了内部空腔，陶瓷空心球的球壳的材料中，以氧化锆、氧化钇、氧化铈、氧化钙、氧化镁计，质量比为88:9:0.5:0.8:0.2。

实施例2

本实施例的高稳定氧化锆的生产工艺包括如下步骤：

1)将电熔氧化锆在40℃下烘干50min，然后采用化学氧化锆陶瓷球以360rpm的转速球磨15min，过900目筛，取筛下物再过1100目筛，取筛上物作为电熔氧化锆原料；

2)将电熔氧化锆原料、氧化钇、氧化铈、氧化钙、氧化镁、氧化铝、二氧化硅、石墨烯按照质量比92:6:1.2:1.5:0.3:0.2:0.3:0.8干拌混合均匀得预混料，然后加入预混料质量分数4％的水，加入球磨机中，以1200rpm的转速球磨5h，制得混合料；然后将混合料加入电炉中，先升温至1610℃保温30min，然后升温至2080℃保温50min，然后升温至2600℃并保温3h得到熔融液，然后采用9kg/cm²的压缩空气进行气流喷吹的方式从熔融液底部喷吹，收集颗粒物，冷却，得到陶瓷空心球。

3)将25g醋酸锆、5g聚乙二醇加入0.8L水中，搅拌均匀制得混合液；然后将步骤2)得到的陶瓷空心球加入混合液中，浸泡3h，过滤，在55℃干燥15min，然后在1500℃烧结3h，冷却至室温，即得。

本实施例的高稳定氧化锆由上述方法制得，该高稳定氧化锆包括空心球核以及均匀附着在空心球核表面的氧化锆层，球核包括球壳，球壳围成了内部空腔，空心球核材料中，以氧化锆、氧化钇、氧化铈、氧化钙、氧化镁、氧化铝、二氧化硅计，质量比为92:6:1.2:1.5:0.3:0.2:0.3。

实施例3

本实施例的高稳定氧化锆的生产工艺包括如下步骤：

1)将电熔氧化锆在50℃下烘干35min，然后采用化学氧化锆陶瓷球以300rpm的转速球磨20min，过900目筛，取筛下物再过1600目筛，取筛上物作为电熔氧化锆原料；

2)将电熔氧化锆原料、氧化钇、氧化铈、氧化钙、氧化镁、氧化铝、二氧化硅、活性炭按照质量比89:8:1:1:0.2:0.25:0.4:1干拌混合均匀得预混料，然后加入预混料质量分数3％的水，加入球磨机中，以1800rpm的转速球磨3h，制得混合料；然后将混合料加入电炉中，先升温至1680℃保温20min，然后升温至2480℃保温30min，然后升温至2700℃并保温2h得到熔融液，然后采用8kg/cm²的压缩空气进行气流喷吹的方式从熔融液底部喷吹，收集颗粒物，冷却，得到陶瓷空心球。

3)将35g硝酸锆、10g十六烷基三甲基溴化铵加入1L水中，搅拌均匀制得混合液；然后将步骤2)得到的陶瓷空心球加入混合液中，浸泡2h，过滤，在45℃干燥20min，然后在1700℃烧结2h，冷却至室温，即得。

本实施例的高稳定氧化锆由上述方法制得，该高稳定氧化锆包括空心球核以及均匀附着在空心球核表面的氧化锆层，球核包括球壳，球壳围成了内部空腔，空心球核材料中，以氧化锆、氧化钇、氧化铈、氧化钙、氧化镁、氧化铝、二氧化硅计，质量比为89:8:1:1:0.2:0.25:0.4。

实施例4

本实施例的高稳定氧化锆的生产工艺包括如下步骤：

1)将电熔氧化锆在45℃下烘干40min，然后采用化学氧化锆陶瓷球以360rpm的转速球磨15min，过800目筛，取筛下物再过1100目筛，取筛上物作为电熔氧化锆原料；

2)将电熔氧化锆原料、氧化钇、氧化铈、氧化钙、氧化镁、氧化铝、二氧化硅、碳材料按照质量比90:7:1:1.1:0.2:0.25:0.4:0.7干拌混合均匀得预混料，碳材料由活性炭与科琴黑以质量比5:1混合得到；然后加入预混料质量分数3％的水，加入球磨机中，以1500rpm的转速球磨6h，制得混合料；然后将混合料加入电炉中，先升温至1650℃保温25min，然后升温至2400℃保温40min，然后升温至2700℃并保温2h得到熔融液，然后采用9kg/cm²的压缩空气进行气流喷吹的方式从熔融液底部喷吹，收集颗粒物，冷却，得到陶瓷空心球。

3)将30g草酸锆、8g三乙醇胺加入0.8L乙醇中，搅拌均匀制得混合液；然后将步骤2)得到的陶瓷空心球加入混合液中，浸泡3h，过滤，在50℃干燥20min，然后在1600℃烧结3h，冷却至室温，即得。

本实施例的高稳定氧化锆由上述方法制得，该高稳定氧化锆包括空心球核以及均匀附着在空心球核表面的氧化锆层，球核包括球壳，球壳围成了内部空腔，空心球核材料中，以氧化锆、氧化钇、氧化铈、氧化钙、氧化镁、氧化铝、二氧化硅计，质量比为90:7:1:1.1:0.2:0.25:0.4。

实施例5

本实施例的高稳定氧化锆的生产工艺包括如下步骤：

1)将电熔氧化锆在45℃下烘干40min，然后采用化学氧化锆陶瓷球以360rpm的转速球磨15min，过1600目筛，取筛下物再过2000目筛，取筛上物作为电熔氧化锆原料；

2)将电熔氧化锆原料、氧化钇、氧化铈、氧化铟、氧化钙、氧化镁、氧化铝、二氧化硅、碳材料按照质量比90:7:1:0.15:1.1:0.3:0.25:0.4:0.7干拌混合均匀得预混料，碳材料由活性炭与科琴黑以质量比5:1混合得到；然后加入预混料质量分数3％的水，加入球磨机中，以1800rpm的转速球磨3h，制得混合料；然后将混合料加入电炉中，先升温至1650℃保温30min，然后升温至2480℃保温45min，然后升温至2700℃并保温2h得到熔融液，然后采用9kg/cm²的压缩空气进行气流喷吹的方式从熔融液底部喷吹，被喷吹出的颗粒物向下落的过程中，由至下而上通过的氮气进行冷却，氮气的温度为50℃，最后收集得到陶瓷空心球。

3)将30g草酸锆、8g三乙醇胺加入0.8L溶剂中，溶剂由乙醇和水按照体积比1:3混合组成，搅拌均匀制得混合液；然后将步骤2)得到的陶瓷空心球加入混合液中，浸泡3h，过滤，在50℃干燥20min，然后在1600℃烧结3h，冷却至室温，即得。

本实施例的高稳定氧化锆由上述方法制得，该高稳定氧化锆包括空心球核以及均匀附着在空心球核表面的氧化锆层，球核包括球壳，球壳围成了内部空腔，空心球核材料中，以氧化锆、氧化钇、氧化铈、氧化钙、氧化镁、氧化铝、二氧化硅计，质量比为90:7:1:0.15:1.1:0.3:0.25:0.4。

实施例6

本实施例的高稳定氧化锆的生产工艺与实施例5的不同之处在于，步骤2)中氮气的温度为70℃，其他的与实施例5中的相同。

实施例7

本实施例的高稳定氧化锆的生产工艺与实施例5的不同之处在于，步骤1)中的二氧化硅由氯化钾替换，步骤2)中氮气的温度为55℃，其他的与实施例5中的相同。

对比例1

本对比例的高稳定氧化锆的生产工艺包括如下步骤：

1)将电熔氧化锆在40℃下烘干50min作为电熔氧化锆原料；

2)将电熔氧化锆原料、氧化钇、氧化钙、氧化镁按照质量比88:9:0.8:0.2干拌混合均匀得预混料，然后加入预混料质量分数2.5％的水，加入球磨机中，以360rpm的转速球磨10h，制得混合料；然后将混合料加入电炉中，升温至2800℃并保温1h得到熔融液，然后采用7kg/cm²的压缩空气进行气流喷吹的方式从熔融液底部喷吹，收集颗粒物，冷却，得到陶瓷空心球。

本对比例的高稳定氧化锆由上述方法制得，该高稳定氧化锆为陶瓷空心球，陶瓷空心球的层状材料中，以氧化锆、氧化钇、氧化钙、氧化镁计，质量比为88:9:0.8:0.2。

对比例2

本实施例的高稳定氧化锆的生产工艺包括如下步骤：

1)将电熔氧化锆在40℃下烘干50min，然后采用化学氧化锆陶瓷球以400rpm的转速球磨10min，过540目筛，取筛下物作为电熔氧化锆原料；

2)将电熔氧化锆原料、氧化钇、氧化铈、氧化钙、氧化镁、氧化铝、二氧化硅按照质量比88:9:0.5:0.8:0.2:0.5:0.5干拌混合均匀得预混料，然后加入预混料质量分数2.5％的水，加入球磨机中，以360rpm的转速球磨10h，制得混合料；然后将混合料加入电炉中，升温至2800℃并保温1h得到熔融液，然后采用7kg/cm²的压缩空气进行气流喷吹的方式从熔融液底部喷吹，收集颗粒物，冷却，得到陶瓷空心球。

本实施例的高稳定氧化锆由上述方法制得，该高稳定氧化锆为陶瓷空心球，陶瓷空心球的层状材料中，以氧化锆、氧化钇、氧化铈、氧化钙、氧化镁、氧化铝、二氧化硅计，质量比为88:9:0.5:0.8:0.2:0.5:0.5。

对比例3

本实施例的高稳定氧化锆的生产工艺包括如下步骤：

1)将电熔氧化锆在40℃下烘干50min，然后采用化学氧化锆陶瓷球以400rpm的转速球磨10min，过540目筛，取筛下物作为电熔氧化锆原料；

2)将电熔氧化锆原料、氧化钇、氧化铈、氧化钙、二氧化硅、石墨按照质量比88:9:0.5:0.8:0.5:0.5干拌混合均匀得预混料，然后加入预混料质量分数2.5％的水，加入球磨机中，以360rpm的转速球磨10h，制得混合料；然后将混合料加入电炉中，升温至2800℃并保温1h得到熔融液，然后采用7kg/cm²的压缩空气进行气流喷吹的方式从熔融液底部喷吹，收集颗粒物，冷却，得到陶瓷空心球。

本实施例的高稳定氧化锆由上述方法制得，该高稳定氧化锆为陶瓷空心球，陶瓷空心球的层状材料中，以氧化锆、氧化钇、氧化铈、氧化钙、二氧化硅计，质量比为88:9:0.5:0.8:0.5。

对比例4

本实施例的高稳定氧化锆的生产工艺包括如下步骤：

1)将电熔氧化锆在40℃下烘干50min，然后采用化学氧化锆陶瓷球以400rpm的转速球磨10min，过540目筛，取筛下物作为电熔氧化锆原料；

2)将电熔氧化锆原料、氧化钇、氧化铈、氧化钙、氧化镁、氧化铝、二氧化硅、石墨按照质量比88:9:0.5:0.8:0.2:0.5:0.5:0.5干拌混合均匀得预混料，加入球磨机中，以360rpm的转速球磨10h，制得混合料；然后将混合料加入电炉中，升温至2800℃并保温1h得到熔融液，然后采用8kg/cm²的压缩空气进行气流喷吹的方式从熔融液底部喷吹，收集颗粒物，冷却，得到陶瓷空心球。

本实施例的高稳定氧化锆由上述方法制得，该高稳定氧化锆为陶瓷空心球，陶瓷空心球的层状材料中，以氧化锆、氧化钇、氧化铈、氧化钙、氧化镁、氧化铝、二氧化硅计，质量比为88:9:0.5:0.8:0.2:0.5:0.5。

试验例

(1)物性测试

取实施例1-7及对比例1-4制得的高稳定氧化锆，测试其外观形貌、平均粒径、空心球核的厚度、氧化锆包覆层的厚度，测试结果如表1所示。

表1实施例1-7及对比例1-4制得的高稳定氧化锆物性对比

由表1可知，本申请制得的高稳定氧化锆为空心球体，形貌良好，粒度均匀，表面具有氧化锆包覆层，包覆层厚度较薄，对高稳定氧化锆空心球形成了保护层，减少了氧化锆空心球在使用过程中的受损几率。

(2)力学性能测试

取实施例1-7及对比例1-4制得的高稳定氧化锆，测试其力学性能，测试结果如表2所示。

表2实施例1-7及对比例1-4制得的高稳定氧化锆力学性能对比

由表2可知，本申请制得的高稳定氧化锆材料稳定性高，表面不易出现裂纹，在高温下也具有良好的稳定性，同时还保持了非常高的硬度，具有良好的综合力学性能。