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CN116535225A - 增强氧化锆陶瓷及制备方法与应用 - Google Patents

增强氧化锆陶瓷及制备方法与应用 Download PDF

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CN116535225A
CN116535225A CN202210096023.1A CN202210096023A CN116535225A CN 116535225 A CN116535225 A CN 116535225A CN 202210096023 A CN202210096023 A CN 202210096023A CN 116535225 A CN116535225 A CN 116535225A
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BYD Co Ltd
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Abstract

本发明涉及陶瓷材料，公开了一种增强氧化锆陶瓷及制备方法与应用。所述陶瓷以元素计包含：Zr、Y、Ba、Al；所述陶瓷的物相包含：四方相氧化锆、BaAl12O19和/或BaAl2O4；所述四方相氧化锆为氧化钇与氧化锆形成的固溶体。该陶瓷材料的介电常数为16‑36、密度不大于6g/cm3、硬度不大于1450Hv、透光率低于20％、落锤高度大于20cm、减薄速度大于25丝/h，具有高抗冲击性能，并同时兼具低密度、低介电常数、低透光率和良好的加工性能。

Description

增强氧化锆陶瓷及制备方法与应用
技术领域
本发明涉及陶瓷材料，具体涉及增强氧化锆陶瓷及制备方法与应用。
背景技术
氧化锆陶瓷凭借高强度高硬度、优异的耐磨耐蚀性等优势，已广泛应用于手机等3C电子领域、光通讯领域、生物医用领域、智能穿戴领域、日用领域等。尽管氧化锆陶瓷相较于其他常规陶瓷具有更好的韧性，但在加工成较大面积的外观件时，表现出抗冲击性弱的缺点，较大限制了氧化锆在该类应用场景中的使用效果。随着5G技术发展，愈发要求设备中陶瓷材料降低介电常数和密度，以满足携带和信号传输的要求。此外，氧化锆陶瓷在制备成厚度很薄的电子产品后盖时，会出现半透性放大的问题，因此需要降低材料的透光率。
目前主要采用在氧化锆基体中加入氧化铝的方法以实现降低介电常数、密度及透光性，但同时会带来氧化锆陶瓷加工难度大幅提升的问题，无法兼顾机械性能、介电性能、密度、透光性等多项指标的均衡。因此，提供一种有高抗冲击性能，并同时兼具低密度、低介电常数、低透光率和良好的加工性能的新型氧化锆陶瓷，对于拓宽氧化锆的应用及增进效果具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有的氧化锆陶瓷存在抗冲击性弱的缺点，以及低密度、低介电常数、抗冲击性、加工性等性能难以兼顾的问题，提供了增强氧化锆陶瓷及制备方法与应用。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种增强氧化锆陶瓷，所述陶瓷以元素计包含：Zr、Y、Ba、Al；所述陶瓷的物相包含：四方相氧化锆、BaAl12O19和/或BaAl2O4；所述四方相氧化锆为氧化钇与氧化锆形成的固溶体。
优选地，基于所述陶瓷的总重，所述陶瓷以元素计包含：20.65-72.1wt％的Zr、0.61-5.45wt％的Y、0.018-37.69wt％的Ba、0.02-29.62wt％的Al。
优选地，基于所述陶瓷的总重，所述陶瓷的物相包含：30wt％以上的四方相氧化锆、70wt％以下的BaAl12O19和/或BaAl2O4。
优选地，BaAl12O19以晶须的形态存在于所述陶瓷中；BaAl2O4具有尖晶石结构。
优选地，所述BaAl12O19晶须的长径比≥4。
优选地，所述陶瓷的介电常数为16-36，密度不大于6g/cm3，硬度不大于1450Hv，透光率低于20％，落锤高度大于20cm、减薄速度大于25丝/h。
本发明第二方面提供一种增强氧化锆陶瓷的制备方法，包括：
(1)将含有氧化钡、氧化铝和氧化钇稳定氧化锆的粉体与水、分散剂、粘结剂进行湿磨，得到浆料；
(2)将所述浆料进行干燥处理，得到复合粉料；
(3)将所述复合粉料依次进行成型、烧结，得到陶瓷；
其中，所述粉体中氧化钡与氧化铝的摩尔比为γ，且1/6≤γ≤1。
本发明第三方面提供一种由前述第二方面所述的制备方法制得的增强氧化锆陶瓷。
本发明第四方面提供一种电子产品壳体，所述电子产品壳体含有前述第一方面或第三方面所述的增强氧化锆陶瓷。
通过上述技术方案，本发明所提供的增强氧化锆陶瓷中含有特定比例的Ba、Al元素，并且物相中含有高温烧结过程原位形成的晶须形态的BaAl12O19，或者含有尖晶石结构的BaAl2O4，或者含有晶须形态的BaAl12O19与尖晶石结构的BaAl2O4二者共存的混合物，可使该增强氧化锆陶瓷具有高抗冲击性能，并同时兼具低密度、低介电常数、低透光率和良好的加工性能。该陶瓷材料同时具有介电常数为16-36、密度不大于6g/cm3、硬度不大于1450Hv、透光率低于20％、落锤高度大于20cm、减薄速度大于25丝/h的综合性能。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明第一方面提供一种增强氧化锆陶瓷，所述陶瓷以元素计包含：Zr、Y、Ba、Al；所述陶瓷的物相包含：四方相氧化锆、BaAl12O19和/或BaAl2O4；所述四方相氧化锆为氧化钇与氧化锆形成的固溶体。
在本发明中，所述陶瓷材料的元素组成可以通过XRF进行测定，物相可以通过XRD进行测定。
根据本发明，优选地，基于所述陶瓷的总重，所述陶瓷以元素计包含：20.65-72.1wt％的Zr、0.61-5.45wt％的Y、0.018-37.69wt％的Ba、0.02-29.62wt％的Al；进一步优选地，所述陶瓷包含：27.53-69.94wt％的Zr、0.81-5.28wt％的Y、0.54-32.31wt％的Ba、0.63-25.38wt％的Al。在本发明所述的增强氧化锆陶瓷中，除含有上述元素外，还含有氧元素以及可以忽略的对所述增强氧化锆陶瓷的性能不产生影响的杂质元素。
在本发明中，所述增强氧化锆陶瓷中，Ba与Al的摩尔比大于等于1/12，并且小于等于1/2。
根据本发明，优选地，基于所述陶瓷的总重，所述陶瓷的物相包含：30wt％以上的四方相氧化锆、70wt％以下的BaAl12O19和/或BaAl2O4。所述四方相氧化锆更具体是指以氧化钇作为稳定剂与氧化锆共同形成的室温下稳定的四方晶体。
根据本发明，所述增强氧化锆陶瓷含有特定形态和数量的含钡物相，所述含钡物相可以全部为BaAl12O19，或者全部为BaAl2O4，或者为BaAl12O19和BaAl2O4两种物相的混合体。在本发明所述含钡物相中，BaAl12O19都是以晶须的形态存在于所述增强氧化锆陶瓷中，BaAl2O4具有尖晶石结构。优选地，所述BaAl12O19晶须的长径比≥4。
本发明中，形成含钡物相BaAl2O4有助于降低所述陶瓷材料的烧结温度，相较于含钡物相全部为BaAl12O19的情况，采用含钡物相全部为BaAl2O4或者为BaAl12O19和BaAl2O4两种物相的混合体可获得更低的产品烧结温度，进而降低能耗。
本发明提供的所述增强氧化锆陶瓷，含有上述特定含量的元素组成和物相结构，特别是在高温烧结过程原位形成的晶须形态的BaAl12O19，或者尖晶石结构的BaAl2O4，或者晶须形态的BaAl12O19与尖晶石结构的BaAl2O4的混合体，能够使得氧化锆陶瓷的抗冲击性得到大幅提高，并同时具有低密度、低介电常数、低透光率和良好的加工性能。
本发明中，所述增强氧化锆陶瓷含有以上特定的元素组成、特定结构和数量的含钡物相，它们协同增效，使得所述增强氧化锆陶瓷同时具有较高的抗冲击性、低密度、低介电常数、较低的透光率、较好的加工性。当陶瓷的元素组成、物相种类和含量不满足本发明上述限定范围内时，无法获得具有本发明所述性能参数的增强氧化锆陶瓷产品。
根据本发明，所述增强氧化锆陶瓷在落锤冲击测试中可获得落锤高度大于20cm的测试结果，表现出高抗冲击性。本发明中，落锤冲击测试采用落锤冲击试验机，测试过程包括：将样品置于测试平台上，使用重量为60g的落锤砸样品的中心位置，从5cm高度开始落锤砸样，如果样品不裂就将砸样高度增加5cm继续砸样，重复上述操作，直至样品出现肉眼可见的裂纹为止，记录最终的高度值。在优选情况，所述陶瓷的落锤高度可以达到32cm。
根据本发明，所述增强氧化锆陶瓷的介电常数为16-36，密度不大于6g/cm3，具有较低的介电常数和密度。
根据本发明，所述增强氧化锆陶瓷的透光率低于20％，能够满足电子产品对陶瓷壳体低透光性的要求。
根据本发明，所述增强氧化锆陶瓷的硬度不大于1450Hv，减薄速度大于25丝/h，在满足硬度要求的基础上，具有好的加工性。
本发明中，所述增强氧化锆陶瓷在满足上述含量的元素组成和物相结构的基础上，更具体地，所述陶瓷包含：90wt％以上的四方相氧化锆、小于10wt％的BaAl12O19晶须和/或BaAl2O4，且所述陶瓷的介电常数为30-36，此种情况下可满足用作电子产品陶瓷背板的性能要求；或者所述陶瓷包含：70-90wt％的四方相氧化锆、10-30wt％的BaAl12O19和/或BaAl2O4，且所述陶瓷的介电常数为20-30，此种情况下可满足用作电子产品表壳的性能要求；或者所述陶瓷包含：30wt％以上且70wt％以下的的四方相氧化锆、大于30wt％且70wt％以下的BaAl12O19和/或BaAl2O4，且所述陶瓷的介电常数为16-20，此种情况下可满足用作陶瓷天线的性能要求。
根据本发明，根据不同用途，所述增强氧化锆陶瓷可分为以下三种情况：
基于所述陶瓷的总重，所述陶瓷以元素计包含：20.65-50.47wt％的Zr、0.61-3.82wt％的Y、5.39-37.69wt％的Ba、6.33-29.62wt％的Al，并且物相包含：30wt％以上且70wt％以下的四方相氧化锆、大于30wt％且70wt％以下的BaAl12O19和/或BaAl2O4，且所述陶瓷的介电常数为16-20，此种情况下可满足用作陶瓷天线的性能要求；
进一步优选地，基于所述陶瓷的总重，所述陶瓷以元素计包含：27.53-43.26wt％的Zr、0.81-3.27wt％的Y、7.19-32.31wt％的Ba、8.44-25.38wt％的Al，并且物相包含：40-60wt％的四方相氧化锆、大于40wt％且60wt％以下的BaAl12O19和/或BaAl2O4，且所述陶瓷的介电常数为16-19，可更好满足用作陶瓷天线的性能要求；
或者，所述陶瓷以元素计包含：50.47-64.89wt％的Zr、1.43-4.91wt％的Y、1.79-16.12wt％的Ba、2.11-12.69wt％的Al，并且物相包含：70-90wt％的四方相氧化锆、10-30wt％的BaAl12O19和/或BaAl2O4，且所述陶瓷的介电常数为20-30，此种情况下可满足用作电子产品表壳的性能要求；
进一步优选地，所述陶瓷以元素计包含：54.07-61.29wt％的Zr、1.53-4.64wt％的Y、1.92-15.22wt％的Ba、2.26-11.99wt％的Al，并且物相包含：75-85wt％的四方相氧化锆、15-25wt％的BaAl12O19和/或BaAl2O4，且所述陶瓷的介电常数为23-26.5，可更好满足用作电子产品表壳的性能要求；
或者，所述陶瓷以元素计包含：64.89-72.1wt％的Zr、1.85-5.45wt％的Y、0.018-6.01wt％的Ba、0.02-7.99wt％的Al，并且物相包含：90wt％以上的四方相氧化锆、小于10wt％的BaAl12O19和/或BaAl2O4，所述陶瓷的介电常数为30-36，此种情况下可满足用作电子产品陶瓷背板的性能要求；
进一步优选地，所述陶瓷以元素计包含：67.05-69.94wt％的Zr、1.92-5.28wt％的Y、0.54-4.21wt％的Ba、0.63-5.59wt％的Al，并且物相包含：93-97wt％的四方相氧化锆、3-7wt％的BaAl12O19和/或BaAl2O4，所述陶瓷的介电常数为30-35，可更好满足用作电子产品陶瓷背板的性能要求。
本发明提供的增强氧化锆陶瓷具有优异的机械性能，尤其表现为具有高抗冲击性，以及合适的硬度，较好的韧性，并同时兼具低密度、低介电常数、低透光率和良好的加工性能。
本发明第二方面提供一种增强氧化锆陶瓷的制备方法，包括：
(1)将含有氧化钡、氧化铝和氧化钇稳定氧化锆的粉体与水、分散剂、粘结剂进行湿磨，得到浆料；
(2)将所述浆料进行干燥处理，得到复合粉料；
(3)将所述复合粉料依次进行成型、烧结，得到陶瓷；
其中，所述粉体中氧化钡与氧化铝的摩尔比为γ，且1/6≤γ≤1。
根据本发明，步骤(1)中，所述原料氧化钡、氧化铝和氧化钇稳定氧化锆采用高纯度粉体的形式，并满足湿磨工艺对各原料粉体的粒度要求。优选地，所述氧化钡的粒径中值为0.2-1.2μm；所述氧化铝的粒径中值为0.15-0.6μm；所述氧化钇稳定氧化锆的粒径中值为0.3-0.6μm，比表面积为7-13m2/g。
本发明中，基于所述氧化钇稳定氧化锆的总量，所述氧化钇稳定氧化锆中含有1.5-4mo1％的氧化钇。
根据本发明，步骤(1)中，各原料粉体的投料量满足最终制得的所述增强氧化锆陶瓷的元素组成和物相结构要求。优选地，基于所述含有氧化钡、氧化铝和氧化钇稳定氧化锆的粉体的总重，所述粉体含有：0.02-42.07wt％的氧化钡，0.04-55.94wt％的氧化铝，30-99.9wt％的氧化钇稳定氧化锆；进一步优选地，所述粉体含有：0.61-36.06wt％的氧化钡，1.19-47.95wt％的氧化铝，40-97wt％的氧化钇稳定氧化锆。在满足上述原料用量关系的基础上，进一步要求所述粉体中氧化钡与氧化铝的摩尔比大于等于1/6，并且小于等于1，以满足形成特定含钡物相所需要的Ba、Al比例。此外，本发明采用的各原料粉体中还会含有可以忽略的对所述增强氧化锆陶瓷的性能不产生影响的杂质。
在本发明中，控制原料粉体中氧化钡与氧化铝的摩尔比等于1/6，可实现在高温烧结时形成BaAl12O19晶须；控制原料粉体中氧化钡与氧化铝的摩尔比等于1，可实现在高温烧结时形成尖晶石结构的BaAl2O4；控制原料粉体中氧化钡与氧化铝的摩尔比大于1/6且小于1，可实现在高温烧结时形成BaAl12O19晶须和尖晶石结构的BaAl2O4的混合体。上述物相的掺杂可起到显著增强氧化锆基体的作用。
根据本发明，步骤(1)中，通过湿磨，实现将上述各原料粉体的粒径降低至满足所述增强氧化锆陶瓷的制备要求。优选地，所述湿磨包括依次进行的采用湿法研磨工艺的球磨阶段和砂磨阶段，具体过程可以为：将所述含有氧化钡、氧化铝和氧化钇稳定氧化锆的粉体在球磨罐中加水进行球磨8-10h，实现初步研磨和混合；之后再在砂磨机中加入分散剂和水进行砂磨8-10h，实现各原料粉体的超细粉碎；最后加入粘结剂再搅拌2-4h，得到所述浆料。
根据本发明，步骤(1)中，优选地，所述浆料中固相组分的粒径中值为0.2-1μm。
根据本发明，步骤(1)中，所述湿磨采用的研磨球的粒径及不同粒径研磨球的级配、研磨球与原料粉体的重量比、水的用量以及磨机的工作参数均可以采用本领域公知的方法进行设置和调节，只要能够实现湿磨所得浆料满足上述的固含量及固相组分粒径中值范围即可。
在本发明中，为满足湿磨工艺的要求并尽可能避免物料污染，优选地，所述湿磨采用的球磨罐和砂磨机均使用氧化锆材质的内衬和研磨球。
根据本发明，步骤(1)中，所述分散剂可以促进各原料粉体均匀分散于水中形成料浆，并起到助磨作用，有效遏制湿磨过程中出现的颗粒团聚、浆料粘度过高等不利于研磨作业的现象，进而获得期望的研磨效果。优选地，所述分散剂选自羟丙甲纤维素、羧甲基纤维素钠和三乙醇胺中的至少一种。
在本发明中，优选地，所述分散剂的用量为所述粉体的0.5-1wt％。
根据本发明，步骤(1)中，所述粘结剂能够促进粉体在成型工艺中更好地成型。优选地，所述粘结剂选自聚乙烯醇和/或聚乙二醇，进一步优选为聚乙烯醇和聚乙二醇，更优选为聚乙烯醇和聚乙二醇按照摩尔比1：(1-2)共同使用。本发明中，作为粘结剂的聚乙烯醇的平均分子量为60000-200000，聚乙二醇的平均分子量为2000-6000。更具体地，聚乙二醇优选采用聚乙二醇4000。
在本发明中，优选地，所述粘结剂的用量为所述粉体的3-5wt％。
根据本发明，上述各原料的粉体、分散剂、粘结剂可通过商购渠道获得。
根据本发明，步骤(2)中，所述干燥处理可以采用本领域中的各种方法进行，优选采用喷雾干燥，进一步优选地，喷雾干燥的工艺参数包括：进风温度为200-300℃度，出风为90-130℃度，离心转速为10-20转每秒。能够使干燥处理后得到的复合粉料具有更好的流动性，利于后续成型。
根据本发明，步骤(3)中，对所述成型的工艺限定范围较宽，例如可以采用干压成型、等静压成型、注射成型、热压铸成型等方式。优选地，采用干压成型，具体可以使用吨位为180-200吨的压机在8MPa的油压压强下对所述复合粉料进行成型，得到坯体。所述坯体的形状根据目标产品的不同而差异，例如手机背板形状、智能手表表壳形状、天线形状等。
根据本发明，步骤(3)中，对成型得到的坯体进行烧结可以使用常规的用于陶瓷烧结的设备，可以在空气氛围中进行。优选地，烧结的条件包括：温度为1450-1700℃，进一步优选为1470-1650℃；时间为1-4h，进一步优选为1-2h。采用上述烧结条件以确保本发明所述增强氧化锆陶瓷中各特定物相的形成。
根据本发明，所述制备方法还包括：在步骤(3)之后，对烧结得到的陶瓷进行平磨抛光，之后使用激光器切割制成最终产品。
本发明第三方面提供一种由前述第二方面所述的制备方法制得的增强氧化锆陶瓷。该增强氧化锆陶瓷以元素计包含：Zr、Y、Ba、Al；并且该陶瓷的物相包含：四方相氧化锆、BaAl12O19和/或BaAl2O4；所述四方相氧化锆为氧化钇与氧化锆形成的固溶体。
对于元素组分，优选地，基于该增强氧化锆陶瓷的总重，所述陶瓷以元素计包含：20.65-72.1wt％的Zr、0.61-5.45wt％的Y、0.018-37.69wt％的Ba、0.02-29.62wt％的Al；进一步优选地，包含：27.53-69.94wt％的Zr、0.81-5.28wt％的Y、0.54-32.31wt％的Ba、0.63-25.38wt％的Al。
对于物相，优选地，基于该增强氧化锆陶瓷的总重，所述陶瓷的物相包含：30wt％以上的四方相氧化锆、70wt％以下的BaAl12O19和/或BaAl2O4。优选地，BaAl12O19以晶须的形态存在于所述陶瓷中，BaAl2O4具有尖晶石结构；进一步地，所述BaAl12O19晶须的长径比≥4。
更具体地，该增强氧化锆陶瓷包含：90wt％以上的四方相氧化锆、小于10wt％的BaAl12O19晶须和/或BaAl2O4，且所述陶瓷的介电常数为30-36；或者包含：70-90wt％的四方相氧化锆、10-30wt％的BaAl12O19和/或BaAl2O4，且所述陶瓷的介电常数为20-30；或者包含：30wt％以上且70wt％以下的四方相氧化锆、大于30wt％且70wt％以下的BaAl12O19和/或BaAl2O4，且所述陶瓷的介电常数为16-20。
优选地，该增强氧化锆陶瓷的介电常数为16-36，密度不大于6g/cm3，硬度不大于1450Hv，透光率低于20％，落锤高度大于20cm、减薄速度大于25丝/h。该增强氧化锆陶瓷具有高抗冲击性，合适的硬度，较好的韧性，并同时兼具低密度、低介电常数、低透光率和良好的加工性能。
本发明第四方面提供一种电子产品壳体，所述电子产品壳体含有前述第一方面或第三方面所述的增强氧化锆陶瓷。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，
陶瓷产品中的物相种类和含量：使用X射线衍射仪Smartlab(3kW)进行XRD测试测得；
陶瓷产品中的元素含量：使用能量色散型X射线荧光光谱仪EDX-7000进行XRF测试测得。
实施例1
原料粉体：复合粉200g，其中含有20.05wt％的氧化钡(BaO)、29.95wt％的氧化铝(Al2O3)、50wt％的含有3mol％氧化钇稳定的氧化锆。
(1)将上述原料粉体和水加入球磨罐进行球磨8h，所得料浆转移到砂磨机中，并加入占原料粉体0.6wt％的羟丙甲纤维素，补充水，进行砂磨10h，最后加入占原料粉体3wt％的粘结剂(摩尔比为1:1的PEG4000和PVA)搅拌0.5h，得到浆料(固相组分的粒径中值为0.5μm)；
(2)将浆料送入喷雾塔进行喷雾干燥(干燥参数：进风温度为250℃，出风为110℃，离心转速15转每秒)，得到流动性较强的复合粉料；
(3)将复合粉料进行干压成型(使用吨位为200吨的压机在8MPa的油压压强进行干压)，得到坯体；将坯体在空气氛围下以1600℃进行烧结2h，得到陶瓷；
(4)将烧结得到的陶瓷进行打磨抛光并激光切割，尺寸为150*75*0.6mm，制得最终产品(记为P1)。
对P1进行XRF测试和XRD测试，结果是：
P1的组成元素含有：Zr为35.2wt％、Y为2.1wt％、Ba为18.1wt％、Al为15.9wt％。
P1的物相包括：四方氧化锆为49.3wt％，BaAl12O19为25.1wt％，BaAl2O4为25.3wt％，单斜氧化锆为0.3wt％。其中，四方相氧化锆为氧化钇与氧化锆形成的固溶体。
实施例2
原料粉体：复合粉200g，其中含有26.06wt％的氧化钡(BaO)、38.94wt％的氧化铝(Al2O3)、35wt％的含有3mol％氧化钇稳定的氧化锆。
(1)将上述原料粉体和水加入球磨罐进行球磨8h，所得料浆转移到砂磨机中，并加入占原料粉体0.6wt％的羟丙甲纤维素，补充水，进行砂磨10h，最后加入占原料粉体3wt％的粘结剂(摩尔比为1:1的PEG4000和PVA)搅拌0.5h，得到浆料(固相组分的粒径中值为0.5μm)；
(2)将浆料送入喷雾塔进行喷雾干燥(干燥参数：进风温度为250℃，出风为110℃，离心转速15转每秒)，得到流动性较强的复合粉料；
(3)将复合粉料进行干压成型(使用吨位为200吨的压机在8MPa的油压压强进行干压)，得到坯体；将坯体在空气氛围下以1600℃进行烧结2h，得到陶瓷；
(4)将烧结得到的陶瓷进行打磨抛光并激光切割，尺寸为150*75*0.6mm，制得最终产品(记为P2)。
对P2进行XRF测试和XRD测试，结果是：
P2的组成元素含有：Zr为24.7wt％、Y为1.6wt％、Ba为23.6wt％、Al为20.7wt％。
P2的物相包括：四方氧化锆为34.5wt％，BaAl12O19为32.6wt％，BaAl2O4为32.6wt％，单斜氧化锆为0.3wt％。其中，四方相氧化锆为氧化钇与氧化锆形成的固溶体。
实施例3
原料粉体：复合粉200g，其中含有14.1wt％的氧化钡(BaO)、20.9wt％的氧化铝(Al2O3)、65wt％的含有3mol％氧化钇稳定的氧化锆。
(1)将上述原料粉体和水加入球磨罐进行球磨8h，所得料浆转移到砂磨机中，并加入占原料粉体0.6wt％的羟丙甲纤维素，补充水，进行砂磨10h，最后加入占原料粉体3wt％的粘结剂(摩尔比为1:1的PEG4000和PVA)搅拌0.5h，得到浆料(固相组分的粒径中值为0.5μm)；
(2)将浆料送入喷雾塔进行喷雾干燥(干燥参数：进风温度为250℃，出风为110℃，离心转速15转每秒)，得到流动性较强的复合粉料；
(3)将复合粉料进行干压成型(使用吨位为200吨的压机在8MPa的油压压强进行干压)，得到坯体；将坯体在空气氛围下以1600℃进行烧结2h，得到陶瓷；
(4)将烧结得到的陶瓷进行打磨抛光并激光切割，尺寸为150*75*0.6mm，制得最终产品(记为P3)。
对P3进行XRF测试和XRD测试，结果是：
P3的组成元素含有：Zr为45.8wt％、Y为2.8wt％、Ba为12.8wt％、Al为11.2wt％。
P3的物相包括：四方氧化锆为64.5wt％，BaAl12O19为17.7wt％，BaAl2O4为17.7wt％，单斜氧化锆为0.1wt％。其中，四方相氧化锆为氧化钇与氧化锆形成的固溶体。
实施例4
原料粉体：复合粉200g，其中含有10.03wt％的氧化钡(BaO)、39.97wt％的氧化铝(Al2O3)、50wt％的含有3mol％氧化钇稳定的氧化锆。
(1)将上述原料粉体和水加入球磨罐进行球磨8h，所得料浆转移到砂磨机中，并加入占原料粉体0.6wt％的羟丙甲纤维素，补充水，进行砂磨10h，最后加入占原料粉体3wt％的粘结剂(摩尔比为1:1的PEG4000和PVA)搅拌0.5h，得到浆料(固相组分的粒径中值为0.5μm)；
(2)将浆料送入喷雾塔进行喷雾干燥(干燥参数：进风温度为250℃，出风为110℃，离心转速15转每秒)，得到流动性较强的复合粉料；
(3)将复合粉料进行干压成型(使用吨位为200吨的压机在8MPa的油压压强进行干压)，得到坯体；将坯体在空气氛围下以1630℃进行烧结2h，得到陶瓷；
(4)将烧结得到的陶瓷进行打磨抛光并激光切割，尺寸为150*75*0.6mm，制得最终产品(记为P4)。
对P4进行XRF测试和XRD测试，结果是：
P4的组成元素含有：Zr为35.3wt％、Y为2.2wt％、Ba为9.1wt％、Al为21.3wt％。
P4的物相包括：四方氧化锆为49.3wt％，BaAl12O19为50.3wt％，单斜氧化锆为0.4wt％。其中，四方相氧化锆为氧化钇与氧化锆形成的固溶体。
实施例5
原料粉体：复合粉200g，其中含有30.05wt％的氧化钡(BaO)、19.95wt％的氧化铝(Al2O3)、50wt％的含有3mol％氧化钇稳定的氧化锆。
(1)将上述原料粉体和水加入球磨罐进行球磨8h，所得料浆转移到砂磨机中，并加入占原料粉体0.6wt％的羟丙甲纤维素，补充水，进行砂磨10h，最后加入占原料粉体3wt％的粘结剂(摩尔比为1:1的PEG4000和PVA)搅拌0.5h，得到浆料(固相组分的粒径中值为0.5μm)；
(2)将浆料送入喷雾塔进行喷雾干燥(干燥参数：进风温度为250℃，出风为110℃，离心转速15转每秒)，得到流动性较强的复合粉料；
(3)将复合粉料进行干压成型(使用吨位为200吨的压机在8MPa的油压压强进行干压)，得到坯体；将坯体在空气氛围下以1570℃进行烧结2h，得到陶瓷；
(4)将烧结得到的陶瓷进行打磨抛光并激光切割，尺寸为150*75*0.6mm，制得最终产品(记为P5)。
对P5进行XRF测试和XRD测试，结果是：
P5的组成元素含有：Zr为35.1wt％、Y为2.2wt％、Ba为26.9wt％、Al为10.7wt％。
P5的物相包括：四方氧化锆为49.5wt％，BaAl2O4为50.2wt％，单斜氧化锆为0.3wt％。其中，四方相氧化锆为氧化钇与氧化锆形成的固溶体。
实施例6
原料粉体：复合粉200g，其中含有8.06wt％的氧化钡(BaO)、11.94wt％的氧化铝(Al2O3)、80wt％的含有3mol％氧化钇稳定的氧化锆。
(1)将上述原料粉体和水加入球磨罐进行球磨8h，所得料浆转移到砂磨机中，并加入占原料粉体0.6wt％的羟丙甲纤维素，补充水，进行砂磨10h，最后加入占原料粉体3wt％的粘结剂(摩尔比为1:1的PEG4000和PVA)搅拌0.5h，得到浆料(固相组分的粒径中值为0.5μm)；
(2)将浆料送入喷雾塔进行喷雾干燥(干燥参数：进风温度为250℃，出风为110℃，离心转速15转每秒)，得到流动性较强的复合粉料；
(3)将复合粉料进行干压成型(使用吨位为200吨的压机在8MPa的油压压强进行干压)，得到坯体；将坯体在空气氛围下以1550℃进行烧结2h，得到陶瓷；
(4)将烧结得到的陶瓷进行打磨抛光并激光切割，尺寸为150*75*0.6mm，制得最终产品(记为P6)。
对P6进行XRF测试和XRD测试，结果是：
P6的组成元素含有：Zr为56.5wt％、Y为3.3wt％、Ba为7.4wt％、Al为6.5wt％。
P6的物相包括：四方氧化锆为79.5wt％，BaAl12O19为10.2wt％，BaAl2O4为10.1wt％，单斜氧化锆为0.2wt％。其中，四方相氧化锆为氧化钇与氧化锆形成的固溶体。
实施例7
原料粉体：复合粉200g，其中含有11.28wt％的氧化钡(BaO)、16.72wt％的氧化铝(Al2O3)、72wt％的含有3mol％氧化钇稳定的氧化锆。
(1)将上述原料粉体和水加入球磨罐进行球磨8h，所得料浆转移到砂磨机中，并加入占原料粉体0.6wt％的羟丙甲纤维素，补充水，进行砂磨10h，最后加入占原料粉体3wt％的粘结剂(摩尔比为1:1的PEG4000和PVA)搅拌0.5h，得到浆料(固相组分的粒径中值为0.5μm)；
(2)将浆料送入喷雾塔进行喷雾干燥(干燥参数：进风温度为250℃，出风为110℃，离心转速15转每秒)，得到流动性较强的复合粉料；
(3)将复合粉料进行干压成型(使用吨位为200吨的压机在8MPa的油压压强进行干压)，得到坯体；将坯体在空气氛围下以1550℃进行烧结2h，得到陶瓷；
(4)将烧结得到的陶瓷进行打磨抛光并激光切割，尺寸为150*75*0.6mm，制得最终产品(记为P7)。
对P7进行XRF测试和XRD测试，结果是：
P7的组成元素含有：Zr为50.9wt％、Y为3.1wt％、Ba为10.4wt％、Al为9.2wt％。
P7的物相包括：四方氧化锆为71.4wt％，BaAl12O19为14.1wt％，BaAl2O4为14.3wt％，单斜氧化锆为0.2wt％。其中，四方相氧化锆为氧化钇与氧化锆形成的固溶体。
实施例8
原料粉体：复合粉200g，其中含有4.83wt％的氧化钡(BaO)、7.17wt％的氧化铝(Al2O3)、88wt％的含有3mol％氧化钇稳定的氧化锆。
(1)将上述原料粉体和水加入球磨罐进行球磨8h，所得料浆转移到砂磨机中，并加入占原料粉体0.6wt％的羟丙甲纤维素，补充水，进行砂磨10h，最后加入占原料粉体3wt％的粘结剂(摩尔比为1:1的PEG4000和PVA)搅拌0.5h，得到浆料(固相组分的粒径中值为0.5μm)；
(2)将浆料送入喷雾塔进行喷雾干燥(干燥参数：进风温度为250℃，出风为110℃，离心转速15转每秒)，得到流动性较强的复合粉料；
(3)将复合粉料进行干压成型(使用吨位为200吨的压机在8MPa的油压压强进行干压)，得到坯体；将坯体在空气氛围下以1550℃进行烧结2h，得到陶瓷；
(4)将烧结得到的陶瓷进行打磨抛光并激光切割，尺寸为150*75*0.6mm，制得最终产品(记为P8)。
对P8进行XRF测试和XRD测试，结果是：
P8的组成元素含有：Zr为62.2wt％、Y为3.7wt％、Ba为4.5wt％、Al为4.1wt％。
P8的物相包括：四方氧化锆为87.5wt％，BaAl12O19为6.1wt％，BaAl2O4为6.2wt％，单斜氧化锆为0.2wt％。其中，四方相氧化锆为氧化钇与氧化锆形成的固溶体。
实施例9
原料粉体：复合粉200g，其中含有4.01wt％的氧化钡(BaO)、15.99wt％的氧化铝(Al2O3)、80wt％的含有3mol％氧化钇稳定的氧化锆。
(1)将上述原料粉体和水加入球磨罐进行球磨8h，所得料浆转移到砂磨机中，并加入占原料粉体0.6wt％的羟丙甲纤维素，补充水，进行砂磨10h，最后加入占原料粉体3wt％的粘结剂(摩尔比为1:1的PEG4000和PVA)搅拌0.5h，得到浆料(固相组分的粒径中值为0.5μm)；
(2)将浆料送入喷雾塔进行喷雾干燥(干燥参数：进风温度为250℃，出风为110℃，离心转速15转每秒)，得到流动性较强的复合粉料；
(3)将复合粉料进行干压成型(使用吨位为200吨的压机在8MPa的油压压强进行干压)，得到坯体；将坯体在空气氛围下以1570℃进行烧结2h，得到陶瓷；
(4)将烧结得到的陶瓷进行打磨抛光并激光切割，尺寸为150*75*0.6mm，制得最终产品(记为P9)。
对P9进行XRF测试和XRD测试，结果是：
P9的组成元素含有：Zr为56.6wt％、Y为3.4wt％、Ba为3.6wt％、Al为8.6wt％。
P9的物相包括：四方氧化锆为79.4wt％，BaAl12O19为20.4wt％，单斜氧化锆为0.2wt％。其中，四方相氧化锆为氧化钇与氧化锆形成的固溶体。
实施例10
原料粉体：复合粉200g，其中含有12.02wt％的氧化钡(BaO)、7.98wt％的氧化铝(Al2O3)、80wt％的含有3mol％氧化钇稳定的氧化锆。
(1)将上述原料粉体和水加入球磨罐进行球磨8h，所得料浆转移到砂磨机中，并加入占原料粉体0.6wt％的羟丙甲纤维素，补充水，进行砂磨10h，最后加入占原料粉体3wt％的粘结剂(摩尔比为1:1的PEG4000和PVA)搅拌0.5h，得到浆料(固相组分的粒径中值为0.5μm)；
(2)将浆料送入喷雾塔进行喷雾干燥(干燥参数：进风温度为250℃，出风为110℃，离心转速15转每秒)，得到流动性较强的复合粉料；
(3)将复合粉料进行干压成型(使用吨位为200吨的压机在8MPa的油压压强进行干压)，得到坯体；将坯体在空气氛围下以1525℃进行烧结2h，得到陶瓷；
(4)将烧结得到的陶瓷进行打磨抛光并激光切割，尺寸为150*75*0.6mm，制得最终产品(记为P10)。
对P10进行XRF测试和XRD测试，结果是：
P10的组成元素含有：Zr为56.4wt％、Y为3.3wt％、Ba为10.8wt％、Al为4.3wt％。
P10的物相包括：四方氧化锆为79.3wt％，BaAl2O4为20.5wt％，单斜氧化锆为0.2wt％。其中，四方相氧化锆为氧化钇与氧化锆形成的固溶体。
实施例11
原料粉体：复合粉200g，其中含有2.01wt％的氧化钡(BaO)、2.99wt％的氧化铝(Al2O3)、95wt％的含有3mol％氧化钇稳定的氧化锆。
(1)将上述原料粉体和水加入球磨罐进行球磨8h，所得料浆转移到砂磨机中，并加入占原料粉体0.6wt％的羟丙甲纤维素，补充水，进行砂磨10h，最后加入占原料粉体3wt％的粘结剂(摩尔比为1:1的PEG4000和PVA)搅拌0.5h，得到浆料(固相组分的粒径中值为0.5μm)；
(2)将浆料送入喷雾塔进行喷雾干燥(干燥参数：进风温度为250℃，出风为110℃，离心转速15转每秒)，得到流动性较强的复合粉料；
(3)将复合粉料进行干压成型(使用吨位为200吨的压机在8MPa的油压压强进行干压)，得到坯体；将坯体在空气氛围下以1500℃进行烧结2h，得到陶瓷；
(4)将烧结得到的陶瓷进行打磨抛光并激光切割，尺寸为150*75*0.6mm，制得最终产品(记为P11)。
对P11进行XRF测试和XRD测试，结果是：
P11的组成元素含有：Zr为67.2wt％、Y为3.9wt％、Ba为1.9wt％、Al为1.8wt％。
P11的物相包括：四方氧化锆为94.3wt％，BaAl12O19为2.6wt％，BaAl2O4为2.6wt％，单斜氧化锆为0.5wt％。其中，四方相氧化锆为氧化钇与氧化锆形成的固溶体。
实施例12
原料粉体：复合粉200g，其中含有3.41wt％的氧化钡(BaO)、5.09wt％的氧化铝(Al2O3)、91.5wt％的含有3mol％氧化钇稳定的氧化锆。
(1)将上述原料粉体和水加入球磨罐进行球磨8h，所得料浆转移到砂磨机中，并加入占原料粉体0.6wt％的羟丙甲纤维素，补充水，进行砂磨10h，最后加入占原料粉体3wt％的粘结剂(摩尔比为1:1的PEG4000和PVA)搅拌0.5h，得到浆料(固相组分的粒径中值为0.5μm)；
(2)将浆料送入喷雾塔进行喷雾干燥(干燥参数：进风温度为250℃，出风为110℃，离心转速15转每秒)，得到流动性较强的复合粉料；
(3)将复合粉料进行干压成型(使用吨位为200吨的压机在8MPa的油压压强进行干压)，得到坯体；将坯体在空气氛围下以1500℃进行烧结2h，得到陶瓷；
(4)将烧结得到的陶瓷进行打磨抛光并激光切割，尺寸为150*75*0.6mm，制得最终产品(记为P12)。
对P12进行XRF测试和XRD测试，结果是：
P12的组成元素含有：Zr为64.9wt％、Y为3.8wt％、Ba为3.3wt％、Al为3.1wt％。
P12的物相包括：四方氧化锆为91.2wt％，BaAl12O19为4.2wt％，BaAl2O4为4.3wt％，单斜氧化锆为0.3wt％。其中，四方相氧化锆为氧化钇与氧化锆形成的固溶体。
实施例13
原料粉体：复合粉200g，其中含有0.6wt％的氧化钡(BaO)、0.9wt％的氧化铝(Al2O3)、98.5wt％的含有3mol％氧化钇稳定的氧化锆。
(1)将上述原料粉体和水加入球磨罐进行球磨8h，所得料浆转移到砂磨机中，并加入占原料粉体0.6wt％的羟丙甲纤维素，补充水，进行砂磨10h，最后加入占原料粉体3wt％的粘结剂(摩尔比为1:1的PEG4000和PVA)搅拌0.5h，得到浆料(固相组分的粒径中值为0.5μm)；
(2)将浆料送入喷雾塔进行喷雾干燥(干燥参数：进风温度为250℃，出风为110℃，离心转速15转每秒)，得到流动性较强的复合粉料；
(3)将复合粉料进行干压成型(使用吨位为200吨的压机在8MPa的油压压强进行干压)，得到坯体；将坯体在空气氛围下以1500℃进行烧结2h，得到陶瓷
(4)将烧结得到的陶瓷进行打磨抛光并激光切割，尺寸为150*75*0.6mm，制得最终产品(记为P13)。
对P13进行XRF测试和XRD测试，结果是：
P13的组成元素含有：Zr为69.9wt％、Y为4.1wt％、Ba为0.6wt％、Al为0.6wt％。
P13的物相包括：四方氧化锆为98.1wt％，BaAl12O19为0.9wt％，BaAl2O4为0.9wt％，单斜氧化锆为0.1wt％。其中，四方相氧化锆为氧化钇与氧化锆形成的固溶体。
实施例14
原料粉体：复合粉200g，其中含有1.01wt％的氧化钡(BaO)、3.99wt％的氧化铝(Al2O3)、95wt％的含有3mol％氧化钇稳定的氧化锆。
(1)将上述原料粉体和水加入球磨罐进行球磨8h，所得料浆转移到砂磨机中，并加入占原料粉体0.6wt％的羟丙甲纤维素，补充水，进行砂磨10h，最后加入占原料粉体3wt％的粘结剂(摩尔比为1:1的PEG4000和PVA)搅拌0.5h，得到浆料(固相组分的粒径中值为0.5μm)；
(2)将浆料送入喷雾塔进行喷雾干燥(干燥参数：进风温度为250℃，出风为110℃，离心转速15转每秒)，得到流动性较强的复合粉料；
(3)将复合粉料进行干压成型(使用吨位为200吨的压机在8MPa的油压压强进行干压)，得到坯体；将坯体在空气氛围下以1520℃进行烧结2h，得到陶瓷；
(4)将烧结得到的陶瓷进行打磨抛光并激光切割，尺寸为150*75*0.6mm，制得最终产品(记为P14)。
对P14进行XRF测试和XRD测试，结果是：
P14的组成元素含有：Zr为67.3wt％、Y为3.8wt％、Ba为0.9wt％、Al为2.2wt％。
P14的物相包括：四方氧化锆为94.5wt％，BaAl12O19为5.3wt％，单斜氧化锆为0.2wt％。其中，四方相氧化锆为氧化钇与氧化锆形成的固溶体。
实施例15
原料粉体：复合粉200g，其中含有3.01wt％的氧化钡(BaO)、1.99wt％的氧化铝(Al2O3)、95wt％的含有3mol％氧化钇稳定的氧化锆。
(1)将上述原料粉体和水加入球磨罐进行球磨8h，所得料浆转移到砂磨机中，并加入占原料粉体0.6wt％的羟丙甲纤维素，补充水，进行砂磨10h，最后加入占原料粉体3wt％的粘结剂(摩尔比为1:1的PEG4000和PVA)搅拌0.5h，得到浆料(固相组分的粒径中值为0.5μm)；
(2)将浆料送入喷雾塔进行喷雾干燥(干燥参数：进风温度为250℃，出风为110℃，离心转速15转每秒)，得到流动性较强的复合粉料；
(3)将复合粉料进行干压成型(使用吨位为200吨的压机在8MPa的油压压强进行干压)，得到坯体；将坯体在空气氛围下以1480℃进行烧结2h，得到陶瓷；
(4)将烧结得到的陶瓷进行打磨抛光并激光切割，尺寸为150*75*0.6mm，制得最终产品(记为P15)。
对P15进行XRF测试和XRD测试，结果是：
P15的组成元素含有：Zr为67.4wt％、Y为3.9wt％、Ba为2.8wt％、Al为1.1wt％。
P15的物相包括：四方氧化锆为94.3wt％，BaAl2O4为5.4wt％，单斜氧化锆为0.3wt％。其中，四方相氧化锆为氧化钇与氧化锆形成的固溶体。
对比例1
原料粉体：复合粉200g，其中含有50wt％的氧化铝(Al2O3)、50wt％的含有3mol％氧化钇稳定的氧化锆。
(1)将上述原料粉体和水加入球磨罐进行球磨8h，所得料浆转移到砂磨机中，并加入占原料粉体0.6wt％的羟丙甲纤维素，补充水，进行砂磨10h，最后加入占原料粉体3wt％的粘结剂(摩尔比为1:1的PEG4000和PVA)搅拌0.5h，得到浆料(固相组分的粒径中值为0.5μm)；
(2)将浆料送入喷雾塔进行喷雾干燥(干燥参数：进风温度为250℃，出风为110℃，离心转速15转每秒)，得到流动性较强的复合粉料；
(3)将复合粉料进行干压成型(使用吨位为200吨的压机在8MPa的油压压强进行干压)，得到坯体；将坯体在空气氛围下以1600℃进行烧结2h，得到陶瓷；
(4)将烧结得到的陶瓷进行打磨抛光并激光切割，尺寸为150*75*0.6mm，制得最终产品(记为D1)。
对D1进行XRF测试和XRD测试，结果是：
D1的组成元素含有：Zr为35.2wt％、Y为2.2wt％、Al为26.5wt％。
D1的物相包括：四方氧化锆为49.4wt％，Al2O3为50.2wt％，单斜氧化锆为0.4wt％。其中，四方相氧化锆为氧化钇与氧化锆形成的固溶体。
对比例2
原料粉体：复合粉200g，其中含有32.08wt％的氧化钡(BaO)、47.92wt％的氧化铝(Al2O3)、20wt％的含有3mol％氧化钇稳定的氧化锆。
(1)将上述原料粉体和水加入球磨罐进行球磨8h，所得料浆转移到砂磨机中，并加入占原料粉体0.6wt％的羟丙甲纤维素，补充水，进行砂磨10h，最后加入占原料粉体3wt％的粘结剂(摩尔比为1:1的PEG4000和PVA)搅拌0.5h，得到浆料(固相组分的粒径中值为0.5μm)；
(2)将浆料送入喷雾塔进行喷雾干燥(干燥参数：进风温度为250℃，出风为110℃，离心转速15转每秒)，得到流动性较强的复合粉料；
(3)将复合粉料进行干压成型(使用吨位为200吨的压机在8MPa的油压压强进行干压)，得到坯体；将坯体在空气氛围下以1710℃进行烧结2h，得到陶瓷；
(4)将烧结得到的陶瓷进行打磨抛光并激光切割，尺寸为150*75*0.6mm，制得最终产品(记为D2)。
对D2进行XRF测试和XRD测试，结果是：
D2的组成元素含有：Zr为14.4wt％、Y为0.9wt％、Ba为28.8wt％、Al为25.4wt％。
D2的物相包括：四方氧化锆为19.4wt％，BaAl12O19为40.3wt％，BaAl2O4为40.1wt％，单斜氧化锆为0.2wt％。其中，四方相氧化锆为氧化钇与氧化锆形成的固溶体。
测试例1
对实施例1-15、对比例1-2制得的陶瓷产品P1-P15、D1-D2分别进行硬度、韧性、致密性和透光率测试，其中，
硬度Hv：硬度计及压痕法(金刚压头、力10kg、试压时间15s)；
断裂韧性Kic：硬度计压痕法(金刚压头、力10kg、试压时间15s)；
致密性：产品大面上每10*10mm范围内的平均坑点数(大于20μm)；
透光率：使用岛津分光光度计测试。
结果见表1。
表1
由表1可以看出，本发明制备的增强氧化锆陶瓷P1-P15同时具有合适的硬度、较好的韧性、较低的透光率；比较P1和D1，可见采用本发明的方法制备的增强氧化锆陶瓷的硬度明显下降，韧性也明显提高。尽管D2具有更低的透光率，但硬度明显高于S1-S15，且韧性更低。
测试例2
对实施例1-15、对比例1-2制得的陶瓷产品P1-P15、D1-D2分别进行介电常数、密度、加工性和落锤冲击性测试，其中，
介电常数：使用网络分析仪测试材质在2GHz的介电常数；
加工性：铜磨盘下尺寸速度，比如固定时间1小时，测试铜磨前后厚度差，记录减薄速度(丝/h)；
落锤冲击：使用落锤冲击试验机(厂家CKSI，型号E602SS)，将样品置于测试平台上，使用重量为60g的落锤砸样品的中心位置，从5cm高度开始落锤砸样，如果样品不裂就将砸样高度增加5cm继续砸样，重复上述操作，直至样品出现肉眼可见的裂纹为止，记录最终的高度值。
结果见表2。
表2
由表2可以看出，本发明制备的增强氧化锆陶瓷P1-P15的落锤高度均大于20cm，最大可达到32cm，表现出优异的抗冲击性能；介电常数介于16-36；减薄速度大于25丝/h，加工性好。
特别地，D1的落锤高度远小于P1，D2的落锤高度同样非常小，这表明本发明所提供的增强氧化锆陶瓷中掺杂有特定形貌和比例的BaAl12O19晶须，或者掺杂尖晶石结构的BaAl2O4，或者掺杂BaAl12O19晶须和尖晶石结构的BaAl2O4的混合体，能够带来显著的增强效应，使得氧化锆陶瓷的抗冲击强度大幅提升。
结合表1和表2，可见，采用本发明提供的方法，所制得的增强氧化锆陶瓷具有高抗冲击性能，并同时兼具低密度、低介电常数、低透光率和良好的加工性能，而对比例1-2所制得的产品无法兼具上述性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (19)

1.一种增强氧化锆陶瓷，其特征在于，所述陶瓷以元素计包含：Zr、Y、Ba、Al；所述陶瓷的物相包含：四方相氧化锆、BaAl12O19和/或BaAl2O4；所述四方相氧化锆为氧化钇与氧化锆形成的固溶体。
2.根据权利要求1所述的陶瓷，其中，基于所述陶瓷的总重，所述陶瓷以元素计包含：20.65-72.1wt％的Zr、0.61-5.45wt％的Y、0.018-37.69wt％的Ba、0.02-29.62wt％的Al。
3.根据权利要求2所述的陶瓷，其中，基于所述陶瓷的总重，所述陶瓷以元素计包含：27.53-69.94wt％的Zr、0.81-5.28wt％的Y、0.54-32.31wt％的Ba、0.63-25.38wt％的Al。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的陶瓷，其中，基于所述陶瓷的总重，所述陶瓷的物相包含：30wt％以上的四方相氧化锆、70wt％以下的BaAl12O19和/或BaAl2O4。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的陶瓷，其中，BaAl12O19以晶须的形态存在于所述陶瓷中，所述BaAl12O19晶须的长径比≥4。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的陶瓷，其中，所述陶瓷的介电常数为16-36。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的陶瓷，其中，所述陶瓷的密度不大于6g/cm3。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的陶瓷，其中，所述陶瓷的硬度不大于1450Hv。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的陶瓷，其中，所述陶瓷的透光率低于20％。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的陶瓷，其中，所述陶瓷的落锤高度大于20cm。
11.根据权利要求1-10中任意一项所述的陶瓷，其中，所述陶瓷的减薄速度大于25丝/h。
12.根据权利要求1-11中任意一项所述的陶瓷，其中，所述陶瓷包含：90wt％以上的四方相氧化锆、小于10wt％的BaAl12O19和/或BaAl2O4，且所述陶瓷的介电常数为30-36；或者
所述陶瓷包含：70-90wt％的四方相氧化锆、10-30wt％的BaAl12O19和/或BaAl2O4，且所述陶瓷的介电常数为20-30；或者
所述陶瓷包含：30wt％以上且70wt％以下的四方相氧化锆、大于30wt％且70wt％以下的BaAl12O19和/或BaAl2O4，且所述陶瓷的介电常数为16-20。
13.一种增强氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，包括：
(1)将含有氧化钡、氧化铝和氧化钇稳定氧化锆的粉体与水、分散剂、粘结剂进行湿磨，得到浆料；
(2)将所述浆料进行干燥处理，得到复合粉料；
(3)将所述复合粉料依次进行成型、烧结，得到陶瓷；
其中，所述粉体中氧化钡与氧化铝的摩尔比为γ，且1/6≤γ≤1。
14.根据权利要求13所述的制备方法，其中，基于所述粉体的总重，所述粉体含有：0.02-42.07wt％的氧化钡，0.04-55.94wt％的氧化铝，30-99.9wt％的氧化钇稳定氧化锆；
优选地，所述粉体含有：0.61-36.06wt％的氧化钡，1.19-47.95wt％的氧化铝，40-97wt％的氧化钇稳定氧化锆。
15.根据权利要求13或14所述的制备方法，其中，所述氧化钡的粒径中值为0.2-1.2μm，所述氧化铝的粒径中值为0.15-0.6μm，所述氧化钇稳定氧化锆的粒径中值为0.3-0.6μm；
优选地，所述氧化钇稳定氧化锆中含有1.5-4mo1％的氧化钇。
16.根据权利要求13-15中任意一项所述的制备方法，其中，步骤(1)中，所述分散剂选自羟丙甲纤维素、羧甲基纤维素钠和三乙醇胺中的至少一种；所述粘结剂选自聚乙烯醇和/或聚乙二醇；
优选地，所述分散剂的用量为所述粉体的0.5-1wt％；
优选地，所述粘结剂的用量为所述粉体的3-5wt％；
优选地，所述浆料中固相组分的粒径中值为0.2-1μm。
17.根据权利要求13-16中任意一项所述的制备方法，其中，步骤(3)中，所述烧结的条件包括：温度为1450-1700℃，优选为1470-1650℃；时间为1-4h，优选为1-2h。
18.一种由权利要求13-17中任意一项所述的方法制得的增强氧化锆陶瓷。
19.一种电子产品壳体，其特征在于，所述电子产品壳体含有权利要求1-12和18中任意一项所述的增强氧化锆陶瓷。
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