氧(yang)化鋯陶(tao)瓷的燒結(jie)工藝(yi)是(shi)怎樣(yang)的？
1.在四(si)種陶(tao)瓷球材料(Si3N4、SiC、Al2O3、氧(yang)化鋯)中(zhong)，高(gao)硬(ying)度、高(gao)韌(ren)性(xing)、高(gao)彎(wan)曲強度(du)和(he)氧(yang)化鋯陶(tao)瓷密(mi)度為(wei)5.95
~
6.05g/cm3，氧(yang)化鋯的韌(ren)性(xing)最(zui)高(gao)，為(wei)8
MPa
m1/2。
2.高(gao)耐(nai)磨性(xing)、低摩(mo)擦(ca)系數(shu)和耐(nai)磨性(xing)是氧(yang)化鋁陶瓷的15倍，摩(mo)擦(ca)系數(shu)僅為(wei)氧(yang)化鋁陶瓷的1≤2，研(yan)磨後表面(mian)光(guang)潔(jie)度(du)較(jiao)高(gao)，達(da)到(dao)9以上，鏡(jing)面(mian)光(guang)滑，摩(mo)擦(ca)系數(shu)小。
絕緣性好(hao)，耐腐(fu)蝕性強，無(wu)靜(jing)電(dian)，耐(nai)高(gao)溫(wen)，隔熱性能(neng)優異，熱膨脹(zhang)系(xi)數(shu)接近(jin)鋼(gang)。
4.
氧(yang)化鋯陶(tao)瓷具有(you)自(zi)潤滑性，解(jie)決(jue)了潤滑介質(zhi)帶(dai)來(lai)的汙染(ran)和不(bu)便(bian)。
目前，我國(guo)中央(yang)處理器散(san)熱(re)器中(zhong)的氧(yang)化鋯陶(tao)瓷軸承(cheng)——不銹(xiu)鋼(gang)軸和銅(tong)軸套(tao)有(you)以下(xia)缺點:
首先(xian)，氧(yang)化鋯陶(tao)瓷軸承(cheng)不耐(nai)磨，在使(shi)用(yong)過(guo)程(cheng)中不(bu)能(neng)潤滑。
其次(ci)，氧(yang)化鋯陶(tao)瓷軸承(cheng)中央(yang)處(chu)理器散(san)熱(re)器大(da)多高(gao)速(su)運行，所以(yi)壹(yi)般(ban)噪(zao)音大(da)，容易(yi)發熱，容易(yi)引(yin)起(qi)風扇燃(ran)燒。
氧(yang)化鋯陶(tao)瓷的燒結(jie)方(fang)法壹(yi)般(ban)如下(xia):
1無壓(ya)燒(shao)結(jie)、2熱壓(ya)燒(shao)結(jie)和反應熱(re)壓(ya)燒(shao)結(jie)、3熱等靜(jing)壓(ya)燒(shao)結(jie)、4微(wei)波(bo)燒結(jie)、5超高(gao)壓(ya)燒(shao)結(jie)、6放(fang)電(dian)等離(li)子燒(shao)結(jie)、7原位(wei)壓(ya)力(li)成(cheng)型(xing)燒結(jie)等。
介紹(shao)氧(yang)化鋯陶(tao)瓷成型工藝(yi)。氧(yang)化鋯陶(tao)瓷的成型方(fang)法是(shi)什(shen)麽？氧(yang)化鋯陶(tao)瓷、氧(yang)化鋯陶(tao)瓷、氧(yang)化鋯陶(tao)瓷具有(you)高(gao)熔(rong)點、高(gao)沸(fei)點、高(gao)硬(ying)度、常(chang)溫(wen)絕緣、高(gao)溫(wen)導(dao)電(dian)等優異性能(neng)。氧(yang)化鋯陶(tao)瓷通(tong)過幹(gan)式(shi)壓(ya)縮(suo)成(cheng)型(xing)、等靜(jing)壓(ya)成(cheng)型(xing)、灌漿(jiang)成(cheng)型(xing)、熱(re)壓(ya)鑄(zhu)成(cheng)型、流(liu)延成(cheng)型、註(zhu)射(she)成(cheng)型、塑料擠(ji)出成(cheng)型、膠體固化成型(xing)等形(xing)成(cheng)。其(qi)中(zhong)，註(zhu)射(she)成(cheng)型和幹壓(ya)是(shi)應用(yong)最(zui)廣泛的。技術(shu)簡(jian)介氧(yang)化鋯陶(tao)瓷含(han)有(you)雜質(zhi)時(shi)呈(cheng)白(bai)色(se)、黃色或灰色，壹(yi)般(ban)含(han)有(you)氫(qing)氧(yang)化鉿(ha)，不(bu)易(yi)分(fen)離(li)。純(chun)氧(yang)化鋯在常(chang)壓(ya)下(xia)有(you)三種晶態(tai)。氧(yang)化鋯陶(tao)瓷的生產需(xu)要(yao)制(zhi)備高(gao)純(chun)度、良好(hao)分(fen)散(san)性(xing)、超細(xi)顆粒(li)和窄粒(li)度(du)分(fen)布(bu)的粉體。氧(yang)化鋯超細(xi)粉末(mo)的制(zhi)備方(fang)法很(hen)多(duo)。氧(yang)化鋯的提純(chun)主要包(bao)括氯(lv)化和熱(re)分(fen)解(jie)、堿(jian)金(jin)屬(shu)氧(yang)化分(fen)解(jie)、石灰熔(rong)融(rong)、等離(li)子弧法、沈(chen)澱法、膠(jiao)體法、水(shui)解(jie)法、噴霧(wu)熱解(jie)法等。氧(yang)化鋯陶(tao)瓷的特點:優異的耐磨性(xing)、耐化學(xue)腐蝕性、高(gao)韌(ren)性(xing)、耐(nai)高(gao)溫(wen)、抗(kang)磁性(xing)、高(gao)抗(kang)彎強(qiang)度(du)和(he)優異的隔熱性能(neng)。
應用(yong)領(ling)域1。功能(neng)陶瓷由於氧(yang)化鋯陶(tao)瓷具有(you)高(gao)韌(ren)性(xing)、高(gao)彎(wan)曲強度(du)、高(gao)耐(nai)磨性(xing)、優異的隔熱性能(neng)、接近(jin)鋼(gang)的熱膨脹系(xi)數(shu)等優點。廣泛應用(yong)於(yu)Y-TZP磨球(qiu)、分(fen)散(san)研(yan)磨介質(zhi)、噴嘴、球(qiu)閥(fa)座、氧(yang)化鋯模具、微(wei)型(xing)風扇軸、光(guang)纖銷(xiao)、光(guang)纖套(tao)管(guan)、拉(la)絲模具和(he)切(qie)割(ge)工(gong)具(ju)、耐(nai)磨切(qie)割(ge)工(gong)具(ju)、服(fu)裝(zhuang)紐扣(kou)、表(biao)殼和表帶、手(shou)鐲(zhuo)和吊(diao)墜(zhui)、滾珠軸承(cheng)、高(gao)爾夫球(qiu)用(yong)輕(qing)擊(ji)球(qiu)桿(gan)及(ji)其他(ta)室(shi)溫(wen)耐(nai)磨零(ling)位(wei)裝(zhuang)置等。
2.功能(neng)陶瓷具有(you)優異的耐高(gao)溫(wen)性(xing)能(neng)，可用(yong)作(zuo)感應加(jia)熱(re)管(guan)、耐(nai)火(huo)材(cai)料和加(jia)熱(re)元件(jian)。氧(yang)化鋯陶(tao)瓷具有(you)靈敏的電(dian)性(xing)能(neng)參數(shu)，主(zhu)要(yao)用(yong)於(yu)氧(yang)傳(chuan)感器、固體氧(yang)化物燃(ran)料電(dian)池(Solid
Oxide
Fuel
Cell，SOFC)和高(gao)溫(wen)加(jia)熱(re)元件(jian)領(ling)域。
3.氧(yang)化鋯的其他(ta)應用(yong)廣泛應用(yong)於(yu)熱(re)障塗層、催化劑載體、醫療、保(bao)健(jian)、耐火(huo)材(cai)料(liao)、紡(fang)織(zhi)品等領(ling)域。
成型(xing)分(fen)類(lei)氧(yang)化鋯陶(tao)瓷包(bao)括幹式(shi)壓(ya)縮(suo)成(cheng)型(xing)、等靜(jing)壓(ya)成(cheng)型(xing)、註(zhu)漿(jiang)成(cheng)型、熱壓(ya)鑄(zhu)成(cheng)型、流(liu)延成(cheng)型、註(zhu)射(she)成(cheng)型、塑料擠(ji)出成(cheng)型、膠體固化成型(xing)等。其(qi)中，註(zhu)射(she)成(cheng)型和幹壓(ya)是(shi)應用(yong)最(zui)廣泛的。
1.註(zhu)漿(jiang)成(cheng)型的成型過程(cheng)包(bao)括物理(li)脫(tuo)水過(guo)程(cheng)和化學(xue)凝固過(guo)程(cheng)。物理(li)脫(tuo)水通(tong)過多(duo)孔石膏模具的毛細作用(yong)從(cong)漿(jiang)料(liao)中(zhong)去除(chu)水分(fen)。化學(xue)凝固過(guo)程(cheng)是因(yin)為(wei)硫酸鈣(gai)在表(biao)面(mian)溶(rong)解產(chan)生(sheng)的Ca2
2.熱壓(ya)註(zhu)射(she)成(cheng)型(Hot-press
injection
molding)熱壓(ya)註(zhu)射(she)成(cheng)型是在相對(dui)較(jiao)高(gao)的溫(wen)度(du)(60-100℃)下(xia)將(jiang)陶(tao)瓷粉末(mo)和(he)粘(zhan)結(jie)劑(石蠟)混(hun)合(he)，得(de)到用(yong)於(yu)熱(re)壓(ya)鑄(zhu)的漿料。漿料(liao)在壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)的作用(yong)下(xia)註(zhu)入(ru)金(jin)屬模具，加(jia)壓(ya)冷(leng)卻(que)，脫(tuo)模得(de)到蠟坯。蠟(la)坯在惰(duo)性粉末(mo)的保護(hu)下(xia)脫(tuo)蠟得(de)到餅幹(gan)，然(ran)後在高(gao)溫(wen)下(xia)燒結(jie)形(xing)成(cheng)瓷器。熱(re)壓(ya)註(zhu)射(she)成(cheng)型的坯體尺(chi)寸準(zhun)確，內(nei)部(bu)結(jie)構均(jun)均(jun)勻(yun)，模具磨損少，生(sheng)產(chan)效(xiao)率高(gao)，適用(yong)於(yu)各(ge)種原(yuan)料(liao)。蠟(la)漿和(he)模具的溫(wen)度(du)應嚴(yan)格控制(zhi)，否(fou)則(ze)會(hui)造(zao)成(cheng)註(zhu)射(she)不(bu)足或變形(xing)，因(yin)此不適合(he)制(zhi)造大(da)型零(ling)件(jian)。同時(shi)，兩(liang)步(bu)燒(shao)制(zhi)過程(cheng)更復(fu)雜(za)，消(xiao)耗更多能(neng)量(liang)。
3.流(liu)延法是(shi)將(jiang)陶(tao)瓷粉末(mo)與(yu)大(da)量(liang)有(you)機粘(zhan)合(he)劑、增(zeng)塑(su)劑、分(fen)散(san)劑等充(chong)分(fen)混(hun)合(he)。為(wei)了獲得(de)可流(liu)動的粘(zhan)性漿(jiang)料，將(jiang)漿(jiang)料加(jia)入(ru)流(liu)延機的料鬥中，用(yong)刮(gua)刀(dao)控制(zhi)厚度，通(tong)過進料(liao)噴嘴流(liu)出到(dao)傳(chuan)送帶(dai)，並(bing)幹(gan)燥以獲得(de)膜坯。該(gai)工藝(yi)適用(yong)於(yu)制(zhi)備薄膜材(cai)料(liao)。為(wei)了獲得(de)更好(hao)的靈活性，添(tian)加(jia)了大(da)量(liang)有(you)機物，這需(xu)要(yao)嚴(yan)格控制(zhi)工藝參數。否(fou)則(ze)，容易(yi)導(dao)致諸如剝(bo)離(li)、條(tiao)紋(wen)、膜強(qiang)度(du)低或剝離(li)困(kun)難等缺(que)陷。使用(yong)的有(you)機物有(you)毒，會(hui)造(zao)成(cheng)環(huan)境汙染(ran)。應盡(jin)可能(neng)采用(yong)無(wu)毒或毒性較(jiao)小的系統，以減(jian)少(shao)環(huan)境汙染(ran)。
4、幹壓(ya)成(cheng)型(xing)
5、等靜(jing)壓(ya)成(cheng)型(xing)
6.噴射造(zao)型法
7、塑(su)料(liao)擠(ji)出成(cheng)型
8.膠體凝固成(cheng)形(xing)
用(yong)途(tu):對(dui)於(yu)結(jie)構陶(tao)瓷，氧(yang)化鋯陶(tao)瓷因其高(gao)韌(ren)性(xing)、高(gao)抗(kang)彎強(qiang)度(du)、高(gao)耐(nai)磨性(xing)、優異的隔熱性能(neng)、接近(jin)鋼(gang)的熱膨脹系(xi)數(shu)等優點而廣泛應用(yong)於(yu)結(jie)構陶(tao)瓷領(ling)域。就功能(neng)陶瓷而言，其優異的耐高(gao)溫(wen)性(xing)能(neng)可用(yong)作(zuo)感應加(jia)熱(re)管(guan)、耐(nai)火(huo)材(cai)料和加(jia)熱(re)元件(jian)。氧(yang)化鋯陶(tao)瓷具有(you)靈敏的電(dian)性(xing)能(neng)參數(shu)，主(zhu)要(yao)用(yong)於(yu)氧(yang)傳(chuan)感器、固體氧(yang)化物燃(ran)料電(dian)池(Solid
Oxide
Fuel
Cell，SOFC)和高(gao)溫(wen)加(jia)熱(re)元件(jian)領(ling)域。
氧(yang)化鋯陶(tao)瓷加(jia)工(gong)方(fang)法在氧(yang)化鋯陶(tao)瓷加(jia)工(gong)方(fang)法中(zhong)，機械(xie)加(jia)工(gong)方(fang)法效(xiao)率高(gao)，因(yin)此在工(gong)業上應用(yong)廣泛，尤(you)其(qi)是(shi)金剛(gang)石砂輪磨削，磨削和(he)拋光(guang)更為(wei)常(chang)見。氧(yang)化鋯陶(tao)瓷的加(jia)工(gong)方(fang)法很(hen)多(duo)，但加(jia)工(gong)成本高(gao)，加(jia)工(gong)效率低，加(jia)工(gong)精度(du)差(cha)。主(zhu)要(yao)原因(yin)之壹(yi)是(shi)陶(tao)瓷的硬(ying)度很(hen)高(gao)。對(dui)於氧(yang)化鋯陶(tao)瓷未燒結(jie)或焙(bei)燒(shao)體，粗加(jia)工(gong)主要通(tong)過切(qie)割(ge)進行，金加(jia)工(gong)通(tong)過燒(shao)結(jie)後研(yan)磨進行(將(jiang)粉狀(zhuang)材(cai)料(liao)轉(zhuan)化為(wei)致密(mi)體的過程(cheng))。根據氧(yang)化鋯陶(tao)瓷的不同情(qing)況，燒(shao)結(jie)體無需(xu)加(jia)工(gong)即可直接研(yan)磨，達(da)到(dao)設(she)計(ji)精度(du)(精度(du))。就加(jia)工(gong)工藝而言(yan)，氧(yang)化鋯陶(tao)瓷與金屬零(ling)件(jian)幾(ji)乎(hu)相似，但氧(yang)化鋯陶(tao)瓷的加(jia)工(gong)余量(liang)要大(da)得(de)多。在未燒結(jie)或焙(bei)燒(shao)陶(tao)瓷的粗加(jia)工(gong)過程(cheng)中，容易(yi)出現(xian)強度(du)不(bu)足(zu)或表面(mian)加(jia)工(gong)缺陷的問題(ti)。由(you)於(yu)夾(jia)緊不足(zu)和其(qi)他(ta)原(yuan)因(yin)，無(wu)法獲得(de)所需(xu)的最終加(jia)工(gong)形(xing)狀(zhuang)。由(you)於(yu)在燒(shao)結(jie)過程(cheng)中不(bu)能(neng)保持(chi)均(jun)的均(jun)勻(yun)收縮(suo)，所以(yi)在粗(cu)加(jia)工(gong)過程(cheng)中尺(chi)寸不(bu)應太(tai)接近(jin)最(zui)終尺(chi)寸，因(yin)此剩(sheng)余的精加(jia)工(gong)余量(liang)很(hen)大(da)。對於(yu)金屬加(jia)工(gong)，如果(guo)考(kao)慮熱(re)變形(xing)和(he)熱(re)處(chu)理產(chan)生(sheng)的黑皮，精加(jia)工(gong)余量(liang)應盡(jin)可能(neng)保持(chi)幾毫(hao)米(mi)。對於(yu)陶瓷加(jia)工(gong)，精加(jia)工(gong)余量(liang)需(xu)要(yao)幾毫(hao)米(mi)甚至(zhi)十毫(hao)米(mi)以上。加(jia)工(gong)余量(liang)大(da)，生產(chan)效率低，生產成(cheng)本增(zeng)加(jia)。氧(yang)化鋯陶(tao)瓷加(jia)工(gong)的另壹(yi)個(ge)問題(ti)是(shi)加(jia)工(gong)道(dao)具的高(gao)成(cheng)本。切(qie)割(ge)需(xu)要(yao)昂貴(gui)的燒結(jie)(將(jiang)粉狀(zhuang)材(cai)料(liao)轉(zhuan)變成致密(mi)體的過程(cheng))。鉆(zuan)石、立(li)方(fang)氮(dan)化硼(peng)工(gong)具(CBN
tools)和(he)精加(jia)工(gong)也主要是(shi)鉆(zuan)石砂輪，所以(yi)道(dao)具的成本比金(jin)屬(shu)切(qie)割(ge)工(gong)具(ju)高(gao)幾(ji)十到幾(ji)百(bai)倍。氧(yang)化鋯陶(tao)瓷的強度對加(jia)工(gong)條(tiao)件(jian)敏(min)感，難以(yi)實(shi)現(xian)高(gao)效(xiao)加(jia)工(gong)，因此氧(yang)化鋯的加(jia)工(gong)。
