氧化锆陶瓷的制备工艺
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ZrO2和硅酸铀
洗涤
氧化锆
㈤沉淀法 沉淀法是在羧基氯化锆等 水溶性锆盐 与稳定剂盐的混合水溶液中加 入氨水等碱性类物质，以获得氢氧化物共沉淀的方法。将共沉淀物干
燥后一般得到的是胶态非晶体，经500—700C左右焙烧而制成ZrO2
粉末。
㈥胶体法
胶体法是合成粉体中各种前驱体在
体从溶胶中析出的方法。
②水解法：高温、高压下，氢氧化锆在水中的溶解度大于常温、常压 下在水中的溶解度，于是氢氧化锆溶于水中，同时析出氧化锆。
氧化锆陶瓷的制备工艺
氧化锆陶瓷的原料
氧化锆工业原料是由含 锆矿石提wenku.baidu.com出来的。
斜锆石(ZrQ)
自然界锆矿石V
「锆英石(ZrQ•SiO2)
二氧化锆陶瓷的提炼方法
㈠氯化和热分解法
2「SQ2+4C+4C2tZrCl4+SiCI4+4CO
其中ZrCl4和SiCl4以分馏法加以分离，在150-180C下冷凝出ZrCl4
①共沉淀法
这是一种古老的方法。它是利用各种在水中溶解的物质， 经反应 生成不溶解的氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、醋酸盐等，再经加热分解 而成高纯度超微粉。
ZrOCb的水溶液中加入铵盐分散剂（NH）2SQ,用氨水沉淀、分离、 水洗、烘干、球磨、煅烧后制的ZrQ2超细粉。
②溶胶一凝胶法
溶胶一凝胶法指金属有机或无机化合物经过溶液一溶胶一凝胶
陶瓷材料烧结后很难进行机械加工， 且加工成本十分昂贵，故人 们一直在寻找一种适合复杂形状陶瓷部件的近净尺寸成型技术。 近十 年来，国内外陶瓷研究工作者研究开发了许多ZrO2超细粉的制备技 术。
所谓超细粉通常是指平均粒径为的粉末。为了制得纳米陶瓷，必 须首先制备出纳米级陶瓷粉末。传统的粉末制备方法已不能满足要 求，必须采用新的粉末制备方法。
而固化，再经热处理而成氧化物或其他化合物固体的方法.
制备ZrQ2超细粉时，首先在Zr（OH）4水溶液中加入ZrQ的稳定 剂，如MgQ Y2Q、CaQ等的硝酸盐化合物，然后加入硝酸，把pH值 调至一6,待溶胶凝聚后，于70C左右脱水，然后加热到400—700C,就可得到ZrQ2超细粉。制备流程以ZrQCl•8H2Q为原料，用去离子 水制成一定浓度的原料液，搅拌条件下添加沉淀剂制成水合ZrC2胶
然后加水水解形成氧氯化锆，冷却后结晶出氧氯化锆晶体，经焙烧就 得到氧化锆。
㈡碱金属氧化物分解法
ZrO2?SiQ+NaOf NaZrQ +Na2SiO4+HO
ZrQ?SiO2+NaCO^NaZrSiOs+CQ
ZrQ?SiQ+NaC03fNaZrQ+NaSiO3+CO
1反应后用水溶解，滤去NaSiOs；
用水水解
2NaZrOsf水合氢氧化物f
焙烧
Zr5O(SO4)2•xH20f氧化锆粉 ㈢石灰熔融法
CaO+ZrO・ SiO2f ZrQ+CaSiO焙烧后用盐酸浸出除去CaSiO3
㈣等离子弧法
锆英石砂(ZrQ?SiQ)
Z
髙温等离子弧中
熔化并离解\
ZrO2SiO2
凝固后SiO2粘在ZrO2结晶表面
用液体NaOH煮沸可除SiO2
体，与70C恒温加热一小时后陈化，制备成凝胶，抽滤并洗涤凝胶 直至无Cl—存在，干燥凝胶，并经高温煅烧制成纳米级ZrQ粉体。
3溶胶一乳化一凝胶法：
将含有Zn+4溶胶先放入含有有机分散剂的乳化液中分散、陈化、稳 定，再将溶胶凝胶化，凝胶经过烘干、焙烧得到ZrO2粉末。
㈧喷雾热分解法
将锆盐和稳定剂的混合盐溶液喷入高温气氛中，散成无数小液滴，液
相蒸发，液滴变小，随后因过饱和而析出固相，进而热分解直接生成 所需要的ZrO2粉。
三氧化锆陶瓷的粉体加工
洗涤
氧化锆
㈤沉淀法 沉淀法是在羧基氯化锆等 水溶性锆盐 与稳定剂盐的混合水溶液中加 入氨水等碱性类物质，以获得氢氧化物共沉淀的方法。将共沉淀物干
燥后一般得到的是胶态非晶体，经500—700C左右焙烧而制成ZrO2
粉末。
㈥胶体法
胶体法是合成粉体中各种前驱体在
体从溶胶中析出的方法。
②水解法：高温、高压下，氢氧化锆在水中的溶解度大于常温、常压 下在水中的溶解度，于是氢氧化锆溶于水中，同时析出氧化锆。
氧化锆陶瓷的制备工艺
氧化锆陶瓷的原料
氧化锆工业原料是由含 锆矿石提wenku.baidu.com出来的。
斜锆石(ZrQ)
自然界锆矿石V
「锆英石(ZrQ•SiO2)
二氧化锆陶瓷的提炼方法
㈠氯化和热分解法
2「SQ2+4C+4C2tZrCl4+SiCI4+4CO
其中ZrCl4和SiCl4以分馏法加以分离，在150-180C下冷凝出ZrCl4
①共沉淀法
这是一种古老的方法。它是利用各种在水中溶解的物质， 经反应 生成不溶解的氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、醋酸盐等，再经加热分解 而成高纯度超微粉。
ZrOCb的水溶液中加入铵盐分散剂（NH）2SQ,用氨水沉淀、分离、 水洗、烘干、球磨、煅烧后制的ZrQ2超细粉。
②溶胶一凝胶法
溶胶一凝胶法指金属有机或无机化合物经过溶液一溶胶一凝胶
陶瓷材料烧结后很难进行机械加工， 且加工成本十分昂贵，故人 们一直在寻找一种适合复杂形状陶瓷部件的近净尺寸成型技术。 近十 年来，国内外陶瓷研究工作者研究开发了许多ZrO2超细粉的制备技 术。
所谓超细粉通常是指平均粒径为的粉末。为了制得纳米陶瓷，必 须首先制备出纳米级陶瓷粉末。传统的粉末制备方法已不能满足要 求，必须采用新的粉末制备方法。
而固化，再经热处理而成氧化物或其他化合物固体的方法.
制备ZrQ2超细粉时，首先在Zr（OH）4水溶液中加入ZrQ的稳定 剂，如MgQ Y2Q、CaQ等的硝酸盐化合物，然后加入硝酸，把pH值 调至一6,待溶胶凝聚后，于70C左右脱水，然后加热到400—700C,就可得到ZrQ2超细粉。制备流程以ZrQCl•8H2Q为原料，用去离子 水制成一定浓度的原料液，搅拌条件下添加沉淀剂制成水合ZrC2胶
然后加水水解形成氧氯化锆，冷却后结晶出氧氯化锆晶体，经焙烧就 得到氧化锆。
㈡碱金属氧化物分解法
ZrO2?SiQ+NaOf NaZrQ +Na2SiO4+HO
ZrQ?SiO2+NaCO^NaZrSiOs+CQ
ZrQ?SiQ+NaC03fNaZrQ+NaSiO3+CO
1反应后用水溶解，滤去NaSiOs；
用水水解
2NaZrOsf水合氢氧化物f
焙烧
Zr5O(SO4)2•xH20f氧化锆粉 ㈢石灰熔融法
CaO+ZrO・ SiO2f ZrQ+CaSiO焙烧后用盐酸浸出除去CaSiO3
㈣等离子弧法
锆英石砂(ZrQ?SiQ)
Z
髙温等离子弧中
熔化并离解\
ZrO2SiO2
凝固后SiO2粘在ZrO2结晶表面
用液体NaOH煮沸可除SiO2
体，与70C恒温加热一小时后陈化，制备成凝胶，抽滤并洗涤凝胶 直至无Cl—存在，干燥凝胶，并经高温煅烧制成纳米级ZrQ粉体。
3溶胶一乳化一凝胶法：
将含有Zn+4溶胶先放入含有有机分散剂的乳化液中分散、陈化、稳 定，再将溶胶凝胶化，凝胶经过烘干、焙烧得到ZrO2粉末。
㈧喷雾热分解法
将锆盐和稳定剂的混合盐溶液喷入高温气氛中，散成无数小液滴，液
相蒸发，液滴变小，随后因过饱和而析出固相，进而热分解直接生成 所需要的ZrO2粉。
三氧化锆陶瓷的粉体加工