氧化锆陶瓷原料
99陶瓷化学成分
99陶瓷化学成分
99陶瓷,又称氧化锆陶瓷,其主要化学成分是氧化锆(ZrO2)。
氧化锆陶瓷具有高硬度、高耐磨性、高耐高温性能、化学稳定性好等优点。
除了氧化锆,99陶瓷中还包含少量的氧化钇(Y2O3),以调整陶瓷的性能。
氧化锆陶瓷的制备过程通常包括以下步骤:
1. 采购原料:购买高纯度的氧化锆矿石作为主要原料。
2. 粉碎和混合:将氧化锆矿石进行粉碎,然后与氧化钇等其他原料混合。
混合过程中,加入一定的结合剂(如水玻璃)以提高陶瓷粉体的塑性。
3. 成型:将混合好的陶瓷粉体进行成型,常用的成型方法有注浆成型、压制成型、挤压成型等。
4. 烧结:将成型后的陶瓷件进行高温烧结。
烧结过程中,氧化锆矿石和氧化钇等原料发生化学反应,形成高密度的氧化锆陶瓷。
5. 加工:烧结后的氧化锆陶瓷件进行打磨、抛光等加工工序,
以满足不同的使用要求。
6. 检验和包装:对加工好的氧化锆陶瓷件进行性能检测,确保其质量合格。
合格的陶瓷件进行包装,准备发往市场。
99陶瓷广泛应用于航空航天、化工、电子、医疗等领域,因其优异的性能而受到关注。
高温氧化锆陶瓷的制备及应用
高温氧化锆陶瓷的制备及应用近年来,高温氧化锆陶瓷的应用越来越广泛。
从垃圾焚烧炉到磁悬浮列车,从航空航天到医疗设备,高温氧化锆陶瓷都发挥着重要作用。
它不仅在高温、高压、强磁等极端条件下具有优异的性能,而且具有极高的机械强度和化学稳定性。
本文将介绍高温氧化锆陶瓷的制备及应用。
一、高温氧化锆陶瓷的制备高温氧化锆陶瓷的制备需要经过多个步骤。
首先,需要准备原料。
常用的原料有氧化锆、硼酸、钛酸钡等。
然后,需要将这些原料按比例混合,并进行球磨处理。
球磨可以使原料更加均匀地混合在一起。
接下来,将混合后的粉末用压制机压成块状。
这样做的目的是使粉末更加致密,并便于加工成形。
最后,将块状的陶瓷放在高温炉中进行烧结。
烧结的温度通常在1400度以上,可以使粉末形成致密的陶瓷。
二、高温氧化锆陶瓷的应用高温氧化锆陶瓷的应用非常广泛。
我们以以下几个方面为例进行介绍。
1. 航空航天在航空航天领域,高温氧化锆陶瓷广泛应用于发动机和热障涂层。
由于高温氧化锆陶瓷具有优异的化学稳定性和机械强度,能够承受高温、高压等极端条件下的工作,因此被广泛应用于发动机部件的制造。
另外,在热障涂层技术中,高温氧化锆陶瓷可以作为涂层的基材,可以起到保护和隔热作用。
2. 医疗设备在医疗设备领域,高温氧化锆陶瓷被用于制造牙科种植体。
由于高温氧化锆陶瓷具有优异的生物相容性和化学稳定性,具有良好的生物适应性和力学性能,因此被广泛应用于牙科种植体。
高温氧化锆陶瓷种植体的优点是相对于其他材料,具有更好的体材比、更高的力学强度、更具生物相容性等多种优点。
3. 垃圾焚烧炉垃圾焚烧炉是利用城市垃圾产生的热能发电的设备。
在垃圾燃烧时,需要使用高温氧化锆陶瓷作为垃圾焚烧炉的内衬,以承受高温、高压等恶劣工况。
高温氧化锆陶瓷的应用可以有效地延长垃圾焚烧炉的使用寿命,提高其热效率,并能够保护环境。
4. 磁悬浮列车磁悬浮列车是一种在无轨道悬浮的交通工具。
在磁悬浮列车的高速运行中,需要使用高温氧化锆陶瓷作为轨道的材料。
氧化锆陶瓷概述.
氧化锆陶瓷概述摘要:ZrO2 具有熔点和沸点高、硬度大、常温下为绝缘体、而高温下则具有导电性等优良性质,上个世纪二十年代开始就被用来作为熔化玻璃、冶炼钢铁等的耐火材料。
并且由于TZP 陶瓷具有高韧性、抗弯强度和耐磨性,以及优异的隔热性能,甚至其热膨胀系数接近于金属等优点,因此TZP 陶瓷被广泛应用于结构陶瓷领域。
本文介绍了氧化锆的基本性质、氧化锆超细粉体的制备方法、高性能氧化锆陶瓷材料的成型工艺以及其在各领域的应用情况。
关键词:氧化锆;高性能陶瓷;制备;应用1 引言锆在地壳中的储量超过Cu、Zn、Sn、Ni 等金属的储量,资源丰富。
世界上已探明的锆资源约为1900 万吨(以金属锆计),矿石品种约有20 种,主要含有如下几种化合物:(1)二氧化锆(单斜锆及其各种变体);(2)正硅酸锆(锆英石及其各种变体);(3)锆硅酸钠、钙、铁等化合物(异性石、负异性石、锆钻石)。
异性石和负异性石矿中含锆量非常低,无工业价值,因而锆的主要来源为单斜锆矿和锆英石矿,其中以锆英石矿分布广[1]。
纯ZrO2 为白色,含杂质时呈黄色或灰色,一般含有HfO2,不易分离。
单斜ZrO2 密度5.6g/cm3,熔点2715℃。
ZrO2 具有熔点和沸点高、硬度大、常温下为绝缘体、而高温下则具有导电性等优良性质。
上个世纪二十年代开始就被用来作为熔化玻璃、冶炼钢铁等的耐火材料,从上个世纪七十年代以来,随着对ZrO2 有了更深刻的了解,人们进一步研究开发ZrO2 作为结构材料和功能材料。
1975 年澳大利亚R.G.Garvie 以CaO 为稳定剂制得部分稳定氧化锆陶瓷(Ca-PSZ),并首次利用ZrO2 马氏体相变的增韧效应提高了韧性和强度,极大的扩展了ZrO2 在结构陶瓷领域的应用[2]。
1973 年美国R.Zechnall,G.Baumarm,H.Fisele 制得ZrO2 电解质氧传感器,此传感器能正确显示汽车发动机的空气、燃料比,1980 年把它应用于钢铁工业。
氧化锆粉体生产工艺
氧化锆粉体生产工艺氧化锆(ZrO2)是一种重要的陶瓷材料,具有广泛的应用领域,如电子、光学、医疗和陶瓷制品等。
氧化锆粉体作为制备这些应用材料的基础原料,其生产工艺对最终产品的质量和性能具有重要影响。
本文将介绍氧化锆粉体的生产工艺,包括原料制备、烧结工艺、筛分工艺和粉体表面处理等。
一、原料制备氧化锆粉体的制备首先需要合适的原料,一般选用氧化锆矿石作为主要原料。
原料的选择要考虑矿石的纯度、颗粒大小和化学成分等因素。
矿石经过破碎、磨矿等工艺处理,得到符合要求的矿石颗粒。
二、烧结工艺1. 矿石预处理:将原料矿石送入预处理设备中进行干燥和除杂处理,以提高矿石的可烧结性。
2. 烧结:将经过预处理的矿石放入烧结炉中,通过高温和压力作用下,使矿石颗粒发生烧结反应,形成粉体颗粒。
烧结温度一般为1500℃-1700℃。
三、筛分工艺烧结后得到的粉体颗粒粒径较大,需要经过筛分工艺进行分级处理,以得到所需颗粒大小范围的氧化锆粉体。
筛分过程中,可以通过调整筛网孔径和振动频率等参数,控制粉体颗粒的粒径分布。
四、粉体表面处理为了提高氧化锆粉体的分散性和流动性,需要对其进行表面处理。
常用的表面处理方法包括干法处理和湿法处理。
干法处理包括干法粉体改性和干法润湿剂处理,通过表面吸附或表面反应的方式改善粉体的性能。
湿法处理则是在粉体表面添加润湿剂,提高粉体与溶剂之间的相容性。
氧化锆粉体的生产工艺包括原料制备、烧结工艺、筛分工艺和粉体表面处理等环节。
逐步完成这些工艺可以获得具有所需颗粒大小和性能的氧化锆粉体。
这些粉体可作为制备陶瓷、电子器件和医疗器械等材料的基础原料,广泛应用于众多领域。
通过不断优化工艺参数和技术手段,可以提高氧化锆粉体的质量和性能,满足不同应用领域的需求。
机加工工艺文件和作业指导书的案例在机械制造过程中,机加工工艺文件和作业指导书是非常重要的文件,它们为企业的生产操作提供了具体指导,确保产品能够按照规定的标准和质量要求进行加工。
氧化铝陶瓷 氧化锆陶瓷 氮化硅陶瓷
氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、氮化硅陶瓷是现代工业中应用较为广泛的特种陶瓷材料,它们具有优异的性能,被广泛用于高温、高压、耐磨、绝缘、耐腐蚀等领域。
下面将对这三种陶瓷材料进行介绍和比较。
一、氧化铝陶瓷1.1 氧化铝陶瓷概述氧化铝陶瓷是由氧化铝粉末制成,在高温下烧结而成的一种陶瓷材料。
它具有高硬度、耐磨、高温稳定性、化学稳定性等优点,被广泛用于制造工具、轴承、夹具、瓷砖等领域。
1.2 氧化铝陶瓷的特性氧化铝陶瓷具有以下特性:(1)高硬度:氧化铝陶瓷的硬度接近于金刚石,具有优异的耐磨性。
(2)高温稳定性:氧化铝陶瓷在高温下仍能保持稳定的物理和化学特性。
(3)化学稳定性:氧化铝陶瓷具有良好的耐腐蚀性,不易受化学腐蚀。
(4)绝缘性能:氧化铝陶瓷具有良好的绝缘性能,被广泛用于电子元件等领域。
1.3 氧化铝陶瓷的应用氧化铝陶瓷被广泛用于制造高速切削工具、陶瓷轴承、导热陶瓷、电子元件等领域。
因其优异的性能,在航空航天、制造业、电子领域有着重要的应用价值。
二、氧化锆陶瓷2.1 氧化锆陶瓷概述氧化锆陶瓷是以氧化锆粉末为主要原料,经过成型、烧结等工艺制成的一种高性能陶瓷材料。
它具有高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀等特点,被广泛用于医疗器械、航空航天及其他领域。
2.2 氧化锆陶瓷的特性氧化锆陶瓷具有以下特性:(1)高强度:氧化锆陶瓷的抗弯强度和抗压强度较高。
(2)高韧性:氧化锆陶瓷在高强度的同时具有较高的韧性,不易发生断裂。
(3)耐磨性:氧化锆陶瓷表面光滑,耐磨性能优秀。
(4)耐腐蚀性:氧化锆陶瓷具有良好的耐腐蚀性,不易受化学物质的侵蚀。
2.3 氧化锆陶瓷的应用氧化锆陶瓷被广泛用于医疗器械、航空航天、化工设备等领域。
其在人工关节、瓷牙、高温热电偶等方面有着重要的应用。
三、氮化硅陶瓷3.1 氮化硅陶瓷概述氮化硅陶瓷是以氮化硅粉末为主要原料,经过成型、烧结等工艺制成的一种高性能陶瓷材料。
它具有高硬度、高强度、高热导率等特点,被广泛用于机械制造、光学工业等领域。
氧化锆陶瓷制作工艺流程
氧化锆陶瓷制作工艺流程
1. 原料准备
- 选择高纯度氧化锆粉末作为主要原料
- 添加适量的助剂和稳定剂,如氧化钇、氧化铈等
2. 球磨混合
- 将原料放入球磨罐中,加入适量溶剂(水或有机溶剂) - 使用氧化锆或锆英砂球磨混合原料,获得均匀的浆料
3. 成型
- 常用成型方法有压片、注浆铸型、挤塑等
- 压片成型适用于制作简单形状的氧化锆陶瓷
- 注浆铸型适用于制作复杂形状的氧化锆陶瓷
4. 干燥
- 将成型后的氧化锆坯体在适当温度下干燥
- 去除残留溶剂,避免后续烧结时气孔形成
5. 预烧结
- 在800-1200℃温度范围内进行预烧结
- 提高氧化锆坯体的机械强度,便于后续操作
6. 机加工(可选)
- 对预烧结后的氧化锆陶瓷进行机械加工
- 获得所需的形状和尺寸
7. 终烧结
- 在1400-1700℃高温下进行终烧结
- 氧化锆陶瓷致密化,获得高强度和耐磨性
8. 检测和后处理
- 检测氧化锆陶瓷的密度、强度、韧性等性能
- 根据需要进行抛光、镶嵌等后处理
以上是氧化锆陶瓷的基本制作工艺流程,实际生产中可能会根据具体产品要求对工艺进行适当调整和优化。
氧化锆成本
氧化锆成本摘要:1.氧化锆的概述2.氧化锆的成本构成3.影响氧化锆成本的因素4.氧化锆的成本控制策略5.结论正文:1.氧化锆的概述氧化锆(Zirconia)是一种常见的陶瓷材料,化学式为ZrO2,具有高熔点、高硬度、高耐磨性和高耐腐蚀性等优点。
因此,在工业领域,氧化锆被广泛应用于耐火材料、磨料、陶瓷颜料等。
近年来,随着科技的进步,氧化锆在航空航天、生物医疗、电子信息等领域的应用也日益广泛。
2.氧化锆的成本构成氧化锆的成本主要由以下几个部分构成:(1)原材料成本:氧化锆的主要原材料是锆英砂,其价格波动直接影响到氧化锆的生产成本。
(2)能源成本:氧化锆的生产过程中,需要消耗大量的电力、天然气等能源,能源价格的波动也会影响氧化锆的成本。
(3)人工成本:氧化锆的生产、加工、质检等环节都需要人力投入,人工成本在氧化锆总成本中也占有一定比例。
(4)设备折旧及维护成本:氧化锆的生产设备、生产线等需要定期维护和更新,这些费用也是构成氧化锆成本的重要部分。
(5)运输成本:氧化锆在生产完成后,需要进行运输,运输费用也会影响到氧化锆的最终成本。
3.影响氧化锆成本的因素(1)原材料价格:锆英砂等原材料价格的波动直接影响到氧化锆的生产成本。
(2)能源价格:电力、天然气等能源价格的波动会影响到氧化锆的生产成本。
(3)生产规模:生产规模的大小直接影响到氧化锆的单位成本,规模越大,单位成本越低。
(4)生产工艺:不同的生产工艺会导致氧化锆的成本差异,先进的生产工艺可以降低生产成本。
(5)政策因素:政府政策、环保要求等也会对氧化锆的成本产生影响。
4.氧化锆的成本控制策略(1)合理选择原材料:选择性价比高的原材料,降低原材料成本。
(2)提高生产效率:提高生产效率,降低单位产品能源和人工成本。
(3)优化生产工艺:采用先进的生产工艺,降低生产成本。
(4)加强设备维护和管理:合理安排设备维护和更新,降低设备折旧及维护成本。
(5)优化运输方案:选择经济合理的运输方式,降低运输成本。
一种氧化锆陶瓷的注射成型制备方法
一种氧化锆陶瓷的注射成型制备方法注射成型是一种常用的陶瓷制备方法,可以制备出复杂形状和高精度的陶瓷产品。
下面是一种氧化锆陶瓷的注射成型制备方法,包括以下50条步骤,并附有详细描述:1. 准备原料:氧化锆陶瓷的主要成分是氧化锆粉末,需要准备高纯度的氧化锆粉末材料。
2. 通过研磨和筛分处理氧化锆粉末,以确保粒径均一。
3. 往氧化锆粉末中添加适量的有机增塑剂,以增加其可塑性和流动性。
4. 在加入增塑剂的氧化锆粉末中加入一定量的有机溶剂,使用超声或机械搅拌的方法将其混合均匀,形成可注射的糊状物料。
5. 放置混合后的糊状物料静置,以使其中的泡沫自行消除,提高糊状物料的流动性。
6. 将糊状物料装入注射机的料筒中。
7. 在注射机的注射头中装配适当的模具,以便注射成型时可以形成所需形状的陶瓷产品。
8. 将注射机的料筒与模具连接,确保糊状物料能够流入模具中。
9. 启动注射机,并调整注射速度和注射压力,以确保糊状物料能够均匀地填充整个模具。
10. 注射完成后,等待糊状物料在模具中发生固化反应。
11. 取出固化后的陶瓷产品,可选择进行表面处理和调整尺寸。
12. 将固化后的陶瓷产品进行烘烤,以去除其中的有机成分。
13. 烘烤完成后,将陶瓷产品进行烧结处理,以提高其密度和力学性能。
14. 根据需要,可以进行陶瓷产品的磨削、抛光和涂层处理,以提高其表面光滑度和耐磨性。
15. 进一步测试和检验陶瓷产品的物理和化学性能,以确保其符合设计要求。
16. 针对不合格的陶瓷产品,可以选择进行返工或重新制备。
17. 对合格的陶瓷产品进行包装和储存,以便运输和使用。
18. 根据需要,可以进行陶瓷产品的装配和组装,以形成成品。
19. 在注射成型过程中,可以添加一定量的增塑剂,以提高糊状物料的可塑性和流动性。
20. 同样,也可以加入适量的抗结团剂,以防止糊状物料在注射成型过程中过度固化和凝胶化。
21. 注射成型的糊状物料常常需要在一定的温度范围内进行处理,以保持其流动性和可塑性。
氧化锆陶瓷生产工艺
氧化锆陶瓷生产工艺氧化锆陶瓷是一种优质材料,具有高强度、高硬度、耐磨性好、抗腐蚀性强等特点,在医疗、航空航天、能源等领域有广泛的应用。
下面将为大家介绍一下氧化锆陶瓷的生产工艺。
首先,氧化锆陶瓷的原料主要是锆砂。
锆砂经过石英磨擦炉的煅烧、氯化锆还原、水洗等工艺处理后,可以得到高纯度的氧化锆瓷粉。
这个过程是整个氧化锆陶瓷生产工艺中的关键步骤,对瓷粉质量的稳定性和纯度要求非常高。
然后,瓷粉经过球磨机的球磨处理,可以得到细腻、均匀的氧化锆瓷浆料。
球磨的过程需要控制好球磨时间、球磨介质的材质和比例,以及球磨料与瓷料的质量等参数,以保证得到高质量的瓷浆料。
接下来,将瓷浆料进行浆料调制,包括粘结剂的添加、分散剂的加入、调整浆料的粘度等。
这样可以使得瓷浆具有良好的可塑性和流动性,方便后续的成型工艺。
然后,将调制好的瓷浆料进行成型。
氧化锆陶瓷的成型包括常见的注塑成型、挤出成型、压制成型等多种方法。
其中,注塑成型是一种常用的成型工艺,通过注塑机将瓷浆注入到模具中,再经过模具的挤压、分离等步骤,可以得到所需形状的瓷胚。
成型后的瓷胚需要进行干燥和烧结。
干燥的过程中,瓷胚需要在逐渐升高的温度下,逐渐将水分蒸发掉,以免在烧结过程中产生裂纹或变形。
烧结是整个氧化锆陶瓷生产工艺中的关键环节,它可以使瓷体的致密度进一步增加,提高陶瓷的硬度和强度。
烧结的温度、温度升速、保温时间等参数需要严格控制,以保证最终产品的质量。
最后,经过烧结后的氧化锆陶瓷还需要进行抛光和检验。
抛光可以提高氧化锆陶瓷的表面光洁度和平整度,检验可以对产品的尺寸、表面缺陷进行检查,以确保产品符合要求。
以上就是氧化锆陶瓷的生产工艺。
通过以上的工艺流程,可以得到高质量的氧化锆陶瓷制品,为各个领域的应用提供高性能的材料。
镁稳定氧化锆陶瓷生产
镁稳定氧化锆陶瓷生产
镁稳定氧化锆陶瓷是一种以氧化镁作为稳定剂的氧化锆增韧陶瓷。
根据氧化镁稳定剂含量不同和制备工艺差别,可以分别制备出立方氧化锆和亚稳四方相氧化锆陶瓷。
通过控制四方相的晶核生长,可以获得抗弯强度和断裂韧性最佳的氧化镁部分稳定氧化锆陶瓷。
其应用和氧化钇稳定氧化锆陶瓷大致相同,且更因其独特的抗热震性,广泛应用于冶金、钢铁和石化工业。
还可用于制造机械纺织工业的特种陶瓷切削刀具、标准量具、机械密封件、冲压模具和各类耐磨件等。
在生产镁稳定氧化锆陶瓷时,一般采用以下步骤:
1.原料准备:将氧化锆粉末和氧化镁粉末按照一定比例混合,作为原料。
2.粉末混合:将氧化锆粉末和氧化镁粉末进行混合,通过机械或化学方法实现均匀分散。
3.制备陶瓷坯体:将混合好的粉末进行成型,可以采用压制、注塑、流延等方法,制备出一定形状和尺寸的陶瓷坯体。
4.烧结:将制备好的陶瓷坯体放入高温炉中进行烧结,一般在15001600℃的高温下进行。
烧结过程中,氧化镁与氧化锆发生反应,形成镁稳定氧化锆陶瓷。
5.后处理:烧结后的陶瓷需要进行后处理,如切割、磨
削、抛光等,以得到所需的尺寸和表面光洁度。
6.检验:对生产出的镁稳定氧化锆陶瓷进行质量检验,包括尺寸、形状、抗弯强度、断裂韧性等性能指标。
7.包装和运输:将合格的镁稳定氧化锆陶瓷进行包装,并安全运输到客户手中。
在生产过程中,需要严格控制原料配比、烧结温度和保温时间等参数,以保证镁稳定氧化锆陶瓷的性能。
同时,根据不同应用场景和要求,可以调整氧化镁的含量和制备工艺,以优化陶瓷的性能。
氧化锆陶瓷
氧化锆陶瓷-----2011级材料科班2011 氧化锆陶瓷具有相变增韧和微裂纹增韧,所以有很高的强度和韧性,被誉为“陶瓷钢”,在所有陶瓷中它的断裂韧性是最高。
具有优异的室温机械性能。
在此基础上,我们对氧化锆配方和工艺进行优化,获得了细晶结构的高硬度、高强度和高韧性的氧化锆陶瓷。
高硬度、高强度和高韧性就保证了氧化锆陶瓷比其它传统结构陶瓷具有不可比拟的耐磨性。
具有细晶结构的陶瓷通过加工可以获得很低的表面粗糙度(<0.1u m)。
因而减少陶瓷表面的摩擦系数,从而减少磨擦力,提高拉丝的质量(拉出的丝光滑无毛刺,且不易断丝)。
氧化锆的这种细晶结构具有自润滑作用,在拉丝时会越拉越光。
氧化锆陶瓷的弹性模量和热膨胀系数与钢材相近,因而能有机的与钢件组合成复合拉线轮,不会因受热膨胀不一致而造成损坏或炸裂。
使用证明氧化锆陶瓷拉线轮是现代高速拉线机的理想配件。
氧化锆陶瓷是一种新型高技术陶瓷,它与传统的氧化铝陶瓷相比具有以下优点:1、高强度,高断裂韧性和高硬度2、优良的耐磨损性能3、弹性模量和热膨胀系数与金属相近4、低热导率。
(及对比性能参数如表1)表1 氧化锆陶瓷与普通陶瓷性能参数对比1.氧化锆陶瓷原料纯净的ZrO 2为白色粉末,含有杂质时略带黄色或灰色。
氧化锆有三种晶相,分别为单斜晶相、四方晶相和立方晶相,三者之间的转变关系如下1.1氧化锆粉末的制备常压下纯的氧化锆有三种晶型,低温为单斜晶系,密度 5.65g/cm3, 高温为四方晶系, 密度6.10g/cm3,更高温度下为立方晶系,密度6.27g/cm3,其相互间的转化关系如下:熔体立方四方单斜−−→−−−→−−−→−︒︒︒CC C O O O 271522370211702Zr Zr Zr单斜、四方、立方晶系3种1170 ℃ 2370 ℃ 2715 ℃ m -ZrO 2 ⇔ t -ZrO 2 ⇔ c -ZrO 2 ⇔ liq-ZrO 2 d = 5.65 6.10 6.27 g/cm 3 m -ZrO 2 → t -ZrO 2 T=~1200 ℃ m -ZrO 2 ← t -ZrO 2 T=~1000 ℃ 3~5%的体积膨胀和7~8%的切应变 ↓稳定ZrO 2 ←稳定剂←微裂纹 Y 2O 3,CaO ,MgO et al.天然ZrO2 和用化学法得到的ZrO2 属于单斜晶系。
5-氧化锆陶瓷
氧化锆: 坚如钢,白如雪!
个人用品:氧化锆陶瓷耐磨性好,硬度高,可以抛光 且外观美观,因此 可作为手表带、表壳及其他装饰 部件。陶瓷表源于瑞士雷达表,后来国内有优尼克、 潮州三环和北京建材院下属公司等一些企业开始生产。 目前主要生产表带,以黑和白为主,蓝、金和红等其 他颜色也已开发出来,制备工艺以热压铸和干压为主。
切割应用:在特定的切割应用中, Y-TZP占据了一定的市场
份额,特别是对一些韧性和强度要求不是很高的场合, Y-TZP 刀具得到了极大的发展。例如光纤剪刀、切纸刀、民用刀具和 理发推剪等。其中发展比较成功的是京瓷的民用刀具,经过近 十年的发展已经成为一个国际品牌。
阀类应用:这类应用市场范围广泛。最典型的产品是 氧化锆水阀片。氧化锆主要用于制作油田和化工行业 中用的球阀等。国内有深圳南玻等厂商在生产。工艺 路线主要采用等静压工艺。这类产品加工和成品率非 常重要,部件大,成品率对成本影响很大。
光纤连接器用陶瓷:光纤连接器与光纤跳接线是光纤 网路中应用面最广且需求量最大的光无源器件。但是 目前国际上只有美日等发达国家有技术生产氧化锆插 芯和套筒,其毛坯生产技术在国内还是空白。陶瓷插 芯毛坯由于内含一个0.1mm的小孔,且对尺寸同心度 的要求都很高,因此采用传统的陶瓷材料成型方法难 以制备,只有通过注射成型的方法才有可能。
陶瓷轴承:在陶瓷轴承方面,氧化锆陶瓷相对于氮化 硅陶瓷并不是最好,其主要优势是成本较低。可用于 抗腐蚀、避免污染的场合,如食品工业等。另外一个 领域就是新开发的陶瓷风扇,这大大拓展了氧化锆陶 瓷轴承的应用空间。富士通公司首先推出了陶瓷轴承 风扇,获得了较好的市场响应。
பைடு நூலகம்
轴芯全面采用3nm氧化锆
生物应用:研究表明, 氧化锆在人体口腔中无过敏现 象, 在合理设计的前提下, 可保证使用50年依然坚固. 氧化锆可以用于几乎所有的义齿设计中, 它使牙桥制 做的长度不再有限制- 无论是螺栓固定式或粘接式。 它 也是用于种植牙技术的最好材料。实际上, 氧化锆 全瓷牙已不再是单纯的义意上的义齿, 它更适用于人 们对美的越来越高的追求!
氧化铝和氧化锆陶瓷
氧化锆陶瓷材料及应用
Garvie 1975年首先报道: ceramic steel
主要来源于锆英石(ZrSiO4) 矿,杂质主要为Al2O3, HfO2, TiO2
2680°C
2370 °C
液相(L) ←⎯⎯⎯⎯→ 立方相(c) ←⎯⎯⎯⎯→
1170 °C
正方相(t) ←⎯⎯⎯⎯→ 单斜相(m)
氧化锆生物陶瓷
人工关节 牙种植体
近于惰性 良好的生物相容性
抗生理腐蚀 良好的韧性、耐磨性 和强度
95 Al2O3 、92 Al2O3、90 Al2O3、 80 Al2O3、 75 Al2O3
配方
95Al2O3:
高岭土2%+滑石3% 滑石3.75%+SiO20.63%+(CaCO3+MgCO3) 0.63%
99Al2O3:
高岭土0.75%+ MgCO3 0.25%
透明氧化铝
1959年美国通用电气公司报道了透光性的氧化铝陶瓷, 这种陶瓷的透光率对4000-6000nm的红外波段透光大于 80%(1mm厚的试样)。
t相
m相
基
应
体 本
dI
力 诱
身
发
的
增
贡
韧
献
残
dc
余 应
力
增
韧
晶粒尺寸d 显 dm 微 裂 纹 增 韧
K1c0
ΔK1cT
ΔK1cS
ΔK1cM
ΔK1cT
TZP
晶 粒 百 分 数
ΔK1cT K1c0
t+m双相组织 ΔK1cs
ΔK1cm
dI
dC dm
不同尺寸晶粒韧化的机理
TZP的韧性为:K1c(TZP) = K1c0 + ΔK1cT t+m双相组织:
氧化锆生产流程
氧化锆生产流程氧化锆是一种重要的工业原料,广泛应用于陶瓷、电子、化工等领域。
下面将介绍氧化锆的生产流程。
1. 原料准备氧化锆的主要原料是氧化锆矿石,常见的有氧化锆矿、菱锆石和硅锆石等。
首先需要对原料进行破碎和磨细处理,以提高原料的反应性和溶解性。
2. 矿石焙烧经过破碎和磨细处理的原料进入焙烧炉进行焙烧。
焙烧的目的是去除原料中的有机物和水分,并使矿石中的锆石转化为氧化锆。
焙烧温度一般在1000℃以上,时间根据矿石的性质和规格而定。
3. 矿石浸出焙烧后的矿石经过冷却后,进入浸出槽进行浸出。
浸出使用的溶剂一般为稀硫酸或氢氟酸,将氧化锆矿石中的氧化锆溶解出来。
浸出温度和时间会影响溶解率,需要根据实际情况进行控制。
4. 溶液净化浸出得到的溶液中会含有杂质,需要进行净化处理。
一般采用沉淀法或萃取法去除杂质,使溶液中的氧化锆浓度达到一定的要求。
5. 氢氧化锆沉淀净化后的溶液经过加碱反应,将氧化锆转化为氢氧化锆沉淀。
在一定的温度和pH条件下,通过逐渐加入碱液,使溶液中的氢氧化锆逐渐沉淀出来。
沉淀过程中需要控制温度和搅拌速度,以获得较好的沉淀性能。
6. 氢氧化锆煅烧氢氧化锆沉淀经过过滤、洗涤和干燥处理后,得到氢氧化锆粉末。
为了得到纯度更高的氧化锆,需要对氢氧化锆粉末进行煅烧处理。
煅烧的温度和时间需要根据产品质量要求进行控制。
7. 氧化锆粉磨煅烧后的氢氧化锆经过粉碎和磨细处理,得到所需的氧化锆粉末。
粉磨过程中需要控制粒度和分布,以满足不同应用领域的要求。
8. 氧化锆制品加工氧化锆粉末可以根据不同的需求进行多种加工。
常见的加工方法包括压制、注射成型、喷涂、烧结等。
根据不同的加工方法和工艺参数,可以制备出各种形状和尺寸的氧化锆制品。
以上就是氧化锆的生产流程。
通过原料准备、矿石焙烧、矿石浸出、溶液净化、氢氧化锆沉淀、氢氧化锆煅烧、氧化锆粉磨和氧化锆制品加工等步骤,可以生产出高纯度的氧化锆产品。
氧化锆的广泛应用使得其生产流程越来越重要,也为相关领域的发展提供了重要的支持。
二氧化锆陶瓷剖析
氧化锆陶瓷餐具
• 四方氧化锆多晶体陶瓷(TZP) • 当稳定剂加入量控制在适当量时可以使 t-ZrO2
以亚稳状态稳定保存到室温。 • 在外力作用下可使 t-ZrO2 发生相变,增韧不可
相变的 ZrO2 基体,使陶瓷整体的断裂韧性改善。 • 具有高强、高韧性、高耐磨等优良的机械性能。
Y-TZP磨球
• 使用全固态组件,不存在对漏液、腐蚀的管理问题;
• 积木性强,规模和安装地点灵活;
• 对环境友好,是21世纪的绿色能源。
谢
谢
大
家
• 氧化锆(相变)增韧陶瓷(ZTC)
• 在不同陶瓷基体中加入一定量的ZrO2 并使亚稳态 TZP均匀地分布在陶瓷基体中,利用氧化锆相变增 韧机制使陶瓷的韧性得到明显的改善。
• 具有优良的力学性能、低的导热系数和良好的抗 热震性。
氧化锆陶瓷刀具
氧化锆陶瓷假牙
四、氧化锆陶瓷在燃料电池上的应用
ZrO2 在功能陶瓷领 域的一个重要用途 是利用ZrO2作为固体 电解质来研制第三 代燃料电池——固 体氧化物燃料电池 (Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)。
• SOFC工作原理
它由用氧化钇稳定的氧化锆 (YSZ)陶瓷给氧离子通电 的电解质和由多孔质给电子 通电的燃料和空气极构成。 空气中的氧在空气极/电解 质界面被氧化,在空气与燃 料之间氧的分压差作用下, 在电解质中向燃料极一侧移 动,并在燃料极电解质界面 和燃料中的氢或一氧化碳反 应,生成水蒸气或二氧化碳, 放出电子。电子通过外部回 路,再次返回空气极,此时 产生电能。
中科院15年研发的5千瓦级SOFC
加拿大Fuel Cell Technologies公司 90年代出厂的5千瓦级SOFC
氧化锆陶瓷单价计算公式
氧化锆陶瓷单价计算公式氧化锆陶瓷是一种高性能陶瓷材料,具有优异的机械性能、化学稳定性和生物相容性,被广泛应用于医疗器械、航空航天、汽车制造等领域。
在实际生产中,了解氧化锆陶瓷的单价计算公式是非常重要的,可以帮助企业合理定价、控制成本,提高竞争力。
氧化锆陶瓷的单价计算公式包括材料成本、加工成本和利润三部分。
首先是材料成本,氧化锆陶瓷的主要原料是氧化锆粉,其价格会受到市场供求关系、生产成本和国际市场价格等因素的影响。
氧化锆粉的价格波动较大,因此企业需要及时了解市场行情,合理采购原料,降低材料成本。
其次是加工成本,氧化锆陶瓷具有高硬度、高强度和难加工的特点,因此加工成本相对较高。
加工成本包括成型、烧结、表面处理等环节的人工和设备费用,以及废品率、工艺损耗等因素的考虑。
企业需要根据自身的生产工艺和设备情况,合理评估加工成本,提高生产效率,降低成本。
最后是利润,利润是企业生存和发展的基础,也是企业定价的重要考量因素。
在确定氧化锆陶瓷的单价时,企业需要考虑市场需求、竞争对手、产品定位等因素,合理确定利润水平,确保企业的盈利能力。
综上所述,氧化锆陶瓷的单价计算公式为,单价 = 材料成本 + 加工成本 + 利润。
在实际操作中,企业需要根据市场情况和自身条件,灵活调整各项成本,确保产品的竞争力和盈利能力。
除了以上提到的因素,企业在计算氧化锆陶瓷的单价时还需要考虑其他因素,如运输成本、质量控制成本、环境保护成本等。
此外,随着科技的不断进步和市场的变化,氧化锆陶瓷的生产工艺和原料可能会发生变化,因此企业需要不断优化成本结构,提高生产效率,降低成本,以应对市场的挑战。
总之,了解氧化锆陶瓷的单价计算公式对企业制定合理的定价策略、控制成本、提高竞争力具有重要意义。
企业需要在市场竞争中不断优化成本结构,提高产品质量,满足客户需求,实现可持续发展。
希望本文对读者有所帮助,谢谢阅读!。
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氧化锆陶瓷原料
氧化锆陶瓷原料一般是指用于制备氧化锆陶瓷制品的原始材料。
氧化锆是一种无机化合物,化学式为ZrO2,具有高熔点、硬
度高、耐腐蚀等优良性能,因此广泛应用于陶瓷工业中。
氧化锆陶瓷原料主要包括以下几种:
1. 氧化锆粉:一般为白色结晶粉末状,具有高纯度、细度、均匀性等特点。
2. 氧化锆球:通常为球状颗粒,用于制备高密度、高硬度的氧化锆陶瓷制品。
3. 氧化锆颗粒:多为不规则颗粒状,用于制备氧化锆薄膜、涂层等。
4. 氧化锆原料浆料:一般为浓度较高的氧化锆粉末悬浮液,用于注模、涂敷等工艺。
以上是常见的氧化锆陶瓷原料,根据不同的应用需求和工艺要求,氧化锆陶瓷原料的特性和形态也会有所不同。