精密陶瓷电热陶瓷氧化铝陶瓷高频瓷定制结构件CNC精加工
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氧化锆陶瓷,又称ZrO2陶瓷或Zirconia Ceramic,是一种具有性能的陶瓷材料。以下是对其详细的介绍:
一、基本性质
颜色与成分:氧化锆陶瓷通常呈白色,含杂质时可能呈现黄色或灰色。它一般含有少量的HfO2,但不易分离,对性能影响不大。
物理性质:氧化锆陶瓷具有高熔点(2715℃)、高硬度(仅次于金刚石)、高强度(包括抗弯强度和抗压强度)和低导热系数等特性。同时,它在常温下是绝缘体,但在高温下则具有导电性。
晶体形态:在常压下,纯ZrO2存在三种晶态:单斜(m-ZrO2)、四方(t-ZrO2)和立方(c-ZrO2)。这三种晶型存在于不同的温度范围,并可以相互转化。
二、生产工艺
氧化锆陶瓷的生产工艺主要包括粉体制备、成型、脱脂排胶和烧结等步骤。
粉体制备:制备高纯度、良好分散性、超细粒子和窄粒度分布的粉体是生产氧化锆陶瓷的关键。粉体的制备方法多样,包括氯化和热分解法、碱金属氧化分解法、石灰熔融法、等离子弧法、沉淀法、胶体法、水解法、喷雾热解法等。
成型:氧化锆陶瓷的成型方法主要有注浆成型、干压成型、等静压成型、热压铸成型、流延成型、注射成型等。其中,注浆成型和干压成型是常用的方法。注浆成型适合制备形状复杂的大型陶瓷部件,但坯体质量相对较差;干压成型则适用于制备形状简单的陶瓷部件,成型坯体的密度和强度较高。
脱脂排胶:在成型后,需要去除坯体中的有机物质和胶凝剂,以获得无机陶瓷坯体。这一过程通常通过加热或其他化学处理方法进行。
烧结:烧结是将陶瓷坯体在高温下结合成致密的氧化锆陶瓷材料的过程。烧结方法包括无压烧结、热压烧结、反应热压烧结、热等静压烧结、微波烧结、压烧结、放电等离子体烧结等。
三、应用领域
由于氧化锆陶瓷具有的性能,它在多个领域都有广泛的应用。
医疗器械:氧化锆陶瓷在医疗器械领域中被广泛应用,如手术刀片、人工关节、植入物等。它具有高强度、耐磨损和抗腐蚀性能,能够满足医疗器械对材料性能的高要求。
电子器件:氧化锆陶瓷可用于制作电子器件的基板、绝缘体和封装材料。其较低的介电常数和热膨胀系数使得它在电子器件领域具有特的优势。
光学材料:由于氧化锆陶瓷具有良好的透光性和抗磨损性能,它可以用于制作光学窗口、透镜、反射镜等光学元件。
磨料和切割工具:氧化锆陶瓷的高硬度和耐磨损性能使其成为制作磨料和切割工具的理想材料,如磨石、砂纸等。
其他领域:此外,氧化锆陶瓷还在航空航天、汽车制造、生物医学等领域有重要应用。例如,在航空航天领域,氧化锆陶瓷可用作热障涂层材料;在汽车制造领域,它可用作发动机零部件等。
总之,氧化锆陶瓷是一种具有性能和广泛应用前景的陶瓷材料。随着科技的不断发展和人们对材料性能要求的不断提高,氧化锆陶瓷的应用领域将会更加广泛。