A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
HIGH-STRENGTH HIGH-TOUGHNESS NANO ZIRCONIUM OXIDE CERAMIC MATERIAL, PREPARATION METHOD THEREFOR, AND USE THEREOF
The present invention relates to the technical field of ceramic material preparation, and in particular to a high-strength high-toughness nano zirconium oxide ceramic material, a preparation method therefor, and a use thereof. The preparation method for the nano zirconium oxide ceramic material provided by the present invention comprises: using zirconium oxide powder particles of which the surfaces are provided with an amorphous oxide thin film as a raw material, and carrying out forming and sintering treatment. The present invention first puts forward constructing a functionalized gradient film layer on the surfaces of the zirconium oxide powder particles by utilizing an ALD technique, and recrystallizing the prepared thin film in the subsequent forming and sintering process to form nano-sized and submicron-sized oxide crystal grains distributed in zirconium oxide crystal grains and grain boundaries, so as to achieve the objective of strengthening and toughening; moreover, the prepared material has a nano-phase structure, and the biological activity of the material is remarkably improved.
La présente invention concerne le domaine technique de la préparation de matériau céramique et, en particulier, un matériau céramique de haute résistance et de haute dureté de nano-oxyde de zirconium, un procédé de préparation associé et une utilisation correspondante. Le procédé de préparation du matériau céramique de nano-oxyde de zirconium selon la présente invention comprend : l'utilisation de particules de poudre d'oxyde de zirconium dont les surfaces sont pourvues d'un film mince d'oxyde amorphe en tant que matière première et la réalisation d'un traitement de mise en forme et de frittage. La présente invention met en avant en premier lieu la construction d'une couche de film fonctionnalisé à gradient sur les surfaces des particules de poudre d'oxyde de zirconium à l'aide d'une technique ALD et la recristallisation du film mince préparé dans le processus de mise en forme et de frittage ultérieur en vue de former des grains cristallins d'oxyde de taille nanométrique et submicronique répartis dans des grains cristallins d'oxyde de zirconium et des limites de grain, de façon à atteindre l'objectif de renforcement et de durcissement ; de plus, le matériau préparé présente une structure de nano-phase et l'activité biologique du matériau est remarquablement améliorée.
本发明涉及陶瓷材料制备技术领域，具体涉及一种高强度高韧性纳米氧化锆陶瓷材料及其制备方法与应用。本发明提供的纳米氧化锆陶瓷材料的制备方法，包括：以表面具有无定型氧化物薄膜的氧化锆粉末颗粒为原料，进行成型和烧结处理。本发明首次提出利用ALD技术在氧化锆粉末颗粒表面构建功能化梯度膜层，所得薄膜在后续成型和烧结过程中再结晶，形成分布于氧化锆晶粒内和晶界的具有纳米和亚微米大小的氧化物晶粒，从而实现了增强增韧的目的；同时所得材料具有纳米相结构，其生物活性得到显著提升。
HIGH-STRENGTH HIGH-TOUGHNESS NANO ZIRCONIUM OXIDE CERAMIC MATERIAL, PREPARATION METHOD THEREFOR, AND USE THEREOF
The present invention relates to the technical field of ceramic material preparation, and in particular to a high-strength high-toughness nano zirconium oxide ceramic material, a preparation method therefor, and a use thereof. The preparation method for the nano zirconium oxide ceramic material provided by the present invention comprises: using zirconium oxide powder particles of which the surfaces are provided with an amorphous oxide thin film as a raw material, and carrying out forming and sintering treatment. The present invention first puts forward constructing a functionalized gradient film layer on the surfaces of the zirconium oxide powder particles by utilizing an ALD technique, and recrystallizing the prepared thin film in the subsequent forming and sintering process to form nano-sized and submicron-sized oxide crystal grains distributed in zirconium oxide crystal grains and grain boundaries, so as to achieve the objective of strengthening and toughening; moreover, the prepared material has a nano-phase structure, and the biological activity of the material is remarkably improved.
La présente invention concerne le domaine technique de la préparation de matériau céramique et, en particulier, un matériau céramique de haute résistance et de haute dureté de nano-oxyde de zirconium, un procédé de préparation associé et une utilisation correspondante. Le procédé de préparation du matériau céramique de nano-oxyde de zirconium selon la présente invention comprend : l'utilisation de particules de poudre d'oxyde de zirconium dont les surfaces sont pourvues d'un film mince d'oxyde amorphe en tant que matière première et la réalisation d'un traitement de mise en forme et de frittage. La présente invention met en avant en premier lieu la construction d'une couche de film fonctionnalisé à gradient sur les surfaces des particules de poudre d'oxyde de zirconium à l'aide d'une technique ALD et la recristallisation du film mince préparé dans le processus de mise en forme et de frittage ultérieur en vue de former des grains cristallins d'oxyde de taille nanométrique et submicronique répartis dans des grains cristallins d'oxyde de zirconium et des limites de grain, de façon à atteindre l'objectif de renforcement et de durcissement ; de plus, le matériau préparé présente une structure de nano-phase et l'activité biologique du matériau est remarquablement améliorée.
本发明涉及陶瓷材料制备技术领域，具体涉及一种高强度高韧性纳米氧化锆陶瓷材料及其制备方法与应用。本发明提供的纳米氧化锆陶瓷材料的制备方法，包括：以表面具有无定型氧化物薄膜的氧化锆粉末颗粒为原料，进行成型和烧结处理。本发明首次提出利用ALD技术在氧化锆粉末颗粒表面构建功能化梯度膜层，所得薄膜在后续成型和烧结过程中再结晶，形成分布于氧化锆晶粒内和晶界的具有纳米和亚微米大小的氧化物晶粒，从而实现了增强增韧的目的；同时所得材料具有纳米相结构，其生物活性得到显著提升。
HIGH-STRENGTH HIGH-TOUGHNESS NANO ZIRCONIUM OXIDE CERAMIC MATERIAL, PREPARATION METHOD THEREFOR, AND USE THEREOF
MATÉRIAU CÉRAMIQUE DE HAUTE RÉSISTANCE ET DE HAUTE DURETÉ DE NANO-OXYDE DE ZIRCONIUM, PROCÉDÉ DE PRÉPARATION ASSOCIÉ ET UTILISATION CORRESPONDANTE
一种高强度高韧性纳米氧化锆陶瓷材料及其制备方法与应用
HAN JIANMIN (author) / GUO XIANWEI (author) / LI NAN (author) / GUO CHUANBIN (author)
2024-03-14
Patent
Electronic Resource
Chinese
High-toughness composite nano ceramic material and preparation method thereof
| European Patent Office | 2023
Preparation method of high-strength zirconium oxide raw ceramic and zirconium oxide raw ceramic
| European Patent Office | 2023
Zirconium oxide reinforced alumina-based nano ceramic for high-toughness artificial joint
| European Patent Office | 2023
| European Patent Office | 2024
Novel high-strength and high-toughness SiC ceramic material and preparation method thereof
| European Patent Office | 2024