氧化锆空心球
氧化锆球的用途
氧化锆球的用途氧化锆球是一种高性能陶瓷材料，具有高强度、高硬度、高耐磨性、耐腐蚀性好等优良特性。
因此，氧化锆球被广泛应用于各种领域，以下将详细介绍氧化锆球的用途。
一、医疗领域1.人工关节：氧化锆球可以制成人工关节材料，具有高硬度、低磨损、生物相容性好等特点，可以有效延长人工关节的使用寿命。
2.牙科修复：氧化锆球可以制成牙科修复材料，具有与天然牙齿相似的颜色和透明度，不会对口腔造成刺激和过敏反应。
3.医用器械：氧化锆球可以制成医用器械材料，如手术刀片、针头等。
由于其硬度高且不易变形，在手术过程中能够保持稳定的形状和尖端，提高手术精度和安全性。
二、航空航天领域1.涡轮叶片：涡轮叶片是航空发动机中非常重要的部件，氧化锆球可以制成涡轮叶片材料，具有高强度、高温耐性、低热膨胀等特点，能够承受极高的温度和压力。
2.发动机喷嘴：氧化锆球可以制成发动机喷嘴材料，具有高硬度、低磨损、高耐腐蚀性等特点，能够提高发动机的燃烧效率和使用寿命。
3.航天器零部件：氧化锆球可以制成航天器零部件材料，如导航仪器、推进器等。
由于其稳定性好且不易受到外界干扰，能够保证航天器的准确性和可靠性。
三、电子领域1.电容器：氧化锆球可以制成电容器材料，具有高介电常数和低介质损耗等特点，能够提高电容器的存储能量和传输效率。
2.半导体材料：氧化锆球可以制成半导体材料，如晶体管、光电二极管等。
由于其稳定性好且能够有效控制电子流动方向，能够提高半导体器件的性能和可靠性。
3.电子陶瓷：氧化锆球可以制成电子陶瓷材料，如压电陶瓷、铁电陶瓷等。
由于其具有良好的压电效应和铁电效应，能够用于制造声波传感器、振动器等电子元件。
四、化工领域1.催化剂：氧化锆球可以制成催化剂材料，如催化裂化催化剂、脱硫催化剂等。
由于其表面积大且具有良好的稳定性和耐腐蚀性，能够提高反应速率和转化率。
2.防腐涂料：氧化锆球可以作为防腐涂料的填充材料，由于其硬度高且不易受到外界侵蚀，能够提高涂层的耐久性和抗腐蚀性。
第五章 高温箱式电阻炉
1-炉门 2-测温孔 3-炉壳 4-耐火层 5-保温层 6-硅碳棒 7-调压变压器
图1 非金属电热元件的高温箱式电阻炉的剖面结构
表1 金属电热元件的1200℃箱式电阻炉的产品规格及技术参数
炉温850℃时的指标 型号 功率 (kW) 电 压 (V) 最高工 炉膛尺寸 相 (长×宽×高) 作温度 数 (℃) (mm×mm×mm) 空炉损耗 空炉升温 最大装 功率(kW) 时间(h) 载量(kg) 1 3 3 3 1200 1200 1200 1200 650×300×250 950×450×350 1200×600×400 1500×750×450 ≤7 ≤13 ≤17 ≤20 ≤3 ≤3 ≤3 ≤4 50 100 200 400
第五章 高温箱式电阻炉
一、特点 1、有较高的能量密度和温度。
2、能进行快速升温。 3、对温度及功率的控制比较容易。 4、对工件的加热均匀性好。 5、对被加热的工件污染小。 6、根据需要，炉内的气氛可以是真空或其他保护性气体。 7、操作方便、劳动条件好，对环境污染小。
二、箱式电阻炉和电热元件的主要参数 举例说明箱式电阻炉和电热元件的主要参数见图1、表1、表2、 表3、表4和表5所示：
12.4 13.2 14.2 7.9 89 61 — — 8.6 97 65 — — 9.2 104 70 — —
Ks(kW/m2)
下限 上限
Kv(kW/m2)
下限 上限
d
下限
表18 炉温(℃) 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600 1650 1700
Ks(kW/m2)
80 50 100 50~பைடு நூலகம்0
五、电炉用的耐火材料参数 1、 电阻炉用耐火制品见表8所示：
锆的氧化物及其应用资料
文献综述评分表锆的氧化物及其应用（冶金与能源学院，）摘要：锆是第五周期的IVB族元素，其氧化物ZrO2具有耐高温、耐化学腐蚀、抗氧化性、耐磨、热膨胀系数大，比热和导热系数小等特性。
因此氧化锆是一个非常理想的高温耐火材料和高温隔热材料。
氧化锆还具有马氏体相变的特性，这是氧化锆被用来提高陶瓷材料的韧性和耐火材料热震稳定性的重要依据。
此外，ZrO2和CeO2、TiO2等组成的复合氧化物有更好的性能，可由于某些特殊的用途。
关键词：氧化锆；耐火材料；增韧陶瓷；铈锆复合氧化物1 引言近些年，随着经济的迅速发展，冶金、陶瓷等行业得到了迅速，对其生产过程所需材料及产品质量的要求也越来越高，由于氧化锆材料具有高强度，高韧性，极高的耐磨性及耐高温等等优良的物化性能。
氧化锆已经广泛应用于冶金耐火材料，陶瓷增韧等工业方面；铈锆复合氧化物也在汽车尾气净化中得到很好应用。
2 锆及锆的氧化物2.1 锆及其常见应用锆是第五周期的IVB族元素，密度为6.49g·cm-3、熔点为（1855±15）℃、沸点约为3580℃，致密的金属锆为黑灰色。
锆具有优异的核性能（热中子吸收截面小，只有1.8×10-29m2）、耐蚀性和加工性能[1]。
在原子能工业中，锆主要用于原子能发电厂以及核潜艇、核动力航空母舰、核动力巡洋舰的反应堆中。
锆在反应堆中的主要用途是：核燃料的包套材料，反应堆结构材料和慢化剂等。
由于燃料消耗及辐照的影响，反应堆中锆元件每年需要更换1/3，使锆成为反应堆中经常性消耗材料[2]。
由于锆具有比不锈钢、镍基合金及钛更优异的耐腐蚀性能，力学性能和加工性能，很适宜制造抗腐蚀性能要求高的设备[3]。
在冶金领域中，金属锆常添加剂来获得特殊性能的合金。
此外，锆与人体的生物相容性较好，也常用作医疗设备和医用材料[1]。
2.2 锆的氧化物锆在氧化态呈现化合价有+1、+2、+3和+4价，主氧化态为+4价，以氧化锆（ZrO2）最为常见。
5mm磨介氧化锆球一般质量
5mm磨介氧化锆球一般质量
1、一般符合以上质量的氧化锆球：
1、颜色是米白色，如果颜色较暗表明有可能杂质（氧
化铁）高或氧化锆高温烧结过程中有四方晶型和
立方晶形生成（氧化锆高温烧结时，三种晶型相
互转化，分别是单斜晶型、四方晶型、立方晶型。
单斜晶型颜色为纯白色，密度为5.9g/cm3, 四方
和立方晶型为黄色，密度为5.6 g/cm3。
）
2、厂家介绍：如果颜色正常米白色，但是密度小于
5.95g/cm3 ，可能用氧化铝掺假。
（氧化钇密度：
5.0 g/cm3，氧化铝密度：3.9 g/cm3。
）
以下网上南坡厂家图片
二、深圳南坡陶瓷科技
三、东方锆业
1、东方锆业颜色较暗。
焦作维纳颜色最暗
2、 分别称80g 锆球用排水法测算密度，东方锆业
6.025g/cm 3 ，深圳南坡6.015g/cm 3、焦作维纳 5.88 g/cm 3
3、 东方锆业、焦作南坡手触感较圆，深圳南坡手触感
不是很圆。
4、 三个厂家的锆球分别让员工用5镑铁锤敲击5次，
均没有碎裂。
5、 304不锈钢球磨罐球水1：1研磨72小时外观质量，
焦作维纳球最黑，可能球的致密性最差。
南坡最白。
三家球研磨没有损耗。
东方 维纳
南坡
东方锆业东方锆业焦作维纳。
氧化锆陶瓷球综述
概述氧化锆球是氧化锆材料中一类用量很大、应用面很广的产品，除了在氧化锆类陶瓷粉体研磨中大量使用外，在其它电子陶瓷粉料，磁性材料粉料、高技术结构和功能陶瓷粉料、日用陶瓷色料和釉料，化工和各类涂料，机械抛光用粉料，医药和食品粉剂的超细研磨中也发挥了为重要的作用。
氧化锆球就得解决在通常使用温度范围内（0-80℃）的单斜晶系转变成四方晶系的问题，掺杂碱土和稀土氧化物是一种有效的方法，这样就出现了不同的稳定剂，如氧化钇、氧化铈、氧化镁和氧化钙等。
实践证明，氧化钇和氧化铈稳定的氧化锆珠是较理想的研磨介质，具有较高的断裂强度和耐磨性。
常见的几种晶相的氧化锆。
不同的稳定剂、同一种稳定剂不同的量所稳定的氧化锆，晶相结构都不一样。
一、全稳定的氧化锆FSZ(Full Stabilized Zirconia)：加8%摩尔比的氧化钇或15%摩尔比的氧化钙可得到正方晶相氧化锆，因此体系不会转变，故称为全稳定的氧化锆FSZ(Full Stabilized Zirconia)，或称正方相氧化锆。
主要用作人工宝石、感应头、耐火材料和颜料等。
二、部分稳定的氧化锆PSZ(Partical Stabilized Zirconia)：单斜相和正方相呈现这种结构。
因其具有的导热性而通常被用于加热和导热材料。
三、四方相氧化锆TZP(Tetragonal Zirconium Polycrystal) 或TTZ(Tetragonal Toughened Zirconia)：加3%摩尔比的氧化钇或约12%摩尔比的氧化铈成为四方晶相氧化锆，此晶相的产品特别适合作研磨材料。
如韩国赛诺氧化锆珠CZY-95(密度≥6.0kg/dm3)，CZC-80（密度≥6.2kg/dm3)和耐诺氧化锆球(NanorZr-95B)，因它们具有较高的耐压强度和较的磨耗率而成为研磨介质的标杆产品。
陶瓷介质球常见的几种成型工艺1、毫米级氧化锆陶瓷球的制备方法毫米级陶瓷球的制备方法目前，制备毫米级陶瓷球的方法主要有模具压制法、“行星式”滚动法、直接热解法等。
氧化锆耐火材料的几个典型应用
(上接第 43 页) (3) 重熔结构的材料整体形貌为不规则晶体结 构 ,树性结构的二硅酸锂和硅酸锌更易成为断裂缘 , 这也是该材料脆性主要原因 。
参考文献
[ 1 ] 北京轻工业学院 1 玻璃工艺学 [ M ]1 北京 :中国工业出
版社 ,19611 [ 2 ] 铁征骑 1 新型陶瓷材料手册 [ M ] . 南京 : 江苏科学技术
(2) 改善材质的性能 ,提高耐火材料制品的热稳 定性 。
(3) 可根据复合项的不同性能 ,优选生产工艺 , 提高耐火材料制品的性能和降低生产成本 。
(4) 复合物的高熔温度 ,表 1 为 ZrO2 复合物的
表 2 ZrO2 复合物低熔混合物的生成温度
氧化物 CaO MgO Al 2O 3 BaO Na2O
[ 4 ] 陶志刚 1 低膨胀合金的应用前景 [J ]1 首钢科技 ,1994 , (8) :46 - 48.
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上使用 ,其后发展到磁性材料上使用。随着磁性材料
性能的发展氧化锆质承烧板的水平也在不断提高 ,同
时也对原料厂商提出更高要求 ,例如杂质的总体含量
和某些特定杂质含量的水平控制等 。它的使用要求
是不与所承烧的制品产生化学反应 ,可以在室温2 1400 ℃2室温的快速热循环条件下长期使用。
(下转第 58 页)
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什么是钇稳定氧化锆球
在有水蒸气的情况下，氧化锆球容易出现低温老化现象，容易开裂。
在其中加入一定比例的氧化钇可以解决类似问题。
钇稳定氧化锆球对于原料纯度，配比比例，烧成温度和制作工艺都有严格要求，制成后的成品有里外始终如一的均匀品质，具有珍珠般的光泽和光滑工作球面，是研磨介质中的极品。
目前市场上的很多同类产品是靠长时间抛光获得较亮的表面，但使用时间一长，老化后表面光亮层破坏，性能就大幅度下降。
氧化锆是一种耐火材料，常温下有三种晶型，单斜、四方和立方。
其中单斜跟四方晶型会在800到1100度之间发生相互转化，同时晶体大小发生变化，影响力学性能，立方晶型氧化锆则可以承受2000度以上高温而不发生变化。
为了让氧化锆稳定在立方晶型，增加耐热性，需要加入部分的稳定剂，最常用的稳定剂有两种，一种是氧化钇，一种是氧化钙。
氧化锆做耐火材料原料的时候，有两种形式，一是电熔氧化锆砂，一是氧化锆球~~~
所谓的钇稳定氧化锆球，就是用氧化钇做稳定剂的氧化锆空心球~~~
氧化锆空心球及其制品，体积密度小，热容小，提高窖炉效率，缩短生产周期。
长期使用温度可达到2200℃，导热率约为AL2O3的50%，在氢气氛下使用非常稳定，在通氢气中频炉上使用可提高寿命30-40%。
氧化锆空心球性能：
ZrO2+CaO,% ＞99；常温耐压强度，MPa ＞5；显气孔率，% 55—60；导热系数，W/m.K 0.23—0.35；体积密度,g/cm3 2.5—3.0；主晶相立方—ZrO2 。
各种气氛下使用都非常稳定。
特别是于在1800℃的高温窑炉上应用。
空心球可用于做高温、超高温隔热填料，高温耐火混凝土轻质集料，高温浇注料等。
空心球砖可用于高温节能（ >30%）倒焰窑、梭式窑、钼丝炉、钨棒炉、感应炉、氮化炉等。
对于减轻炉体重量，改造结构、节约材料、节省能源，均会取得明显效果。
空心球的制备
1、电熔法
空心球是在高温熔体突然受到高速气流冲散和急速冷却作用下形成的，球粒的尺寸与熔体的性质和操作条件有着密切的关系。
在化学组成相同的情况下，喷吹空气的速度越高（即压缩空气的压力越大）及熔体的表面张力越小（即熔体的温度越高），空心球的粒径越小。
2、烧结法
为了节约能源和控制产品质量，英国开发了一种用烧结法制造的氧化物空心球的生产工艺，以直径0.5-5mm的有机小球为球核，表面用氧化物泥浆涂裹，干燥后经热处理而制的粒度均匀和强度较高的空心球。
用烧结法制造的空心球比电熔喷吹法生产的氧化铝空心球性能上要优越。
3、化学法
以乙醇为溶剂, 配制0.4 mol·L-1的硝酸铝溶液.取60 mL 硝酸铝溶液, 加入0.2 g 胶体碳球(直径约为600 nm), 超声20 min 后在25 益(即吸附温度)下静置8 h(即吸附时间), 以便碳球对溶液中的Al3+进行充分吸附. 将溶液进行抽滤, 所得固体放入80 益烘箱中烘干. 在氮气气氛下, 将干燥的粉末分别在330 和440 益焙烧3 h, 随后在550 益下,氧气氛围焙烧3 h, 所得产品即为氧化铝空心球.
空心球强度：
空心球的断面结构大贴上有3种类型：薄壳中空球；多孔蜂窝球；厚壁中空球。
空心球的结构类型主要取决于化学组成，并对空心球的物理性能有很大影响。
如氧化铝空心球，用高纯氧化铝原料制造时，喷吹的空心球的壁很薄，它的热导率小，但单球的强度低，在混合和成型空心球制品时容易发生破裂。
如在配料中适当提高SiO2含量为0.1%——0.3%时，空心球的强度最低，增加一些SiO2含量，可大大提高空心球的强度。
心球均为耐高温的隔热材料，
或直接以散状料用作高温窑炉的隔热层。
氧化铝空心球制品以70%的氧化铝空心球与30%的α-氧化铝细粉为原料，用硫酸铝溶液为结合剂，采用振动成型制成坯体，经干燥后，根据不同情况采用高温烧成或轻烧成制品。
可作为直接与火焰接触的高温炉内衬、背袜、炉管、托盘、保护罩等。
在1800℃下可长期使用。
氧化锆空心球制品是将75%的不同粒度的氧化锆空心球、25%的氧化锆细粉，外加4%氧化钙细粉作稳定剂，以硼砂溶液作黏结剂，经混合、成型、干燥后，在高温下烧成。
可用作超高温炉的炉衬和真空感应炉的填料，使用温度可达2200℃。
氧化锆空心球砖是以氧化锆空心球为主要原料制成的隔热耐火制品。
其生产工艺是，以氧化锆为原料，氧化钙（或氧化镁等）作稳定剂，经均匀混合，电弧法熔化成熔液，以压缩空气喷吹制成氧化锆空心球，然后以氧化锆空心球（65%～70%）和氧化锆细粉（30%～35%）为原料，以硼酸水溶液作接合剂，混合均匀后用加压振动成型机成型，制得的砖坯干燥后在1700°C～1800°C 下烧成。
氧化锆空心球砖耐火度大于2400°C，显气孔率为55%～60%，体积密度为2.5～3.0g/cm3，耐压强度不小于4.9MPa，热导率为0.23～0.35W/(m .k) 。
氧化锆空心球砖是性能优良的隔热耐火制品，安全使用温度可达2200°C。
它在冶金﹑化工﹑电子等工业的热工设备中作为直接接触火焰的高温内衬材料。