氧化鋯陶瓷加工特點
氧化鋯陶瓷,ZrO2陶瓷,Zirconia Ceramic具有熔點和沸點高、硬度大、常溫下為絕緣體、而高溫下則具有導電性等優良性質。
純ZrO2為白色,含雜質時呈黃色或灰色,一般含有HfO2,不易分離。世界上已探明的鋯資源約為1900萬噸,氧化鋯通常是由鋯礦石提純制得。在常壓下純ZrO2共有三種晶態:單斜(Monoclinic)氧化鋯(m-ZrO2)、四方氧化鋯(t-ZrO2)和立方(Cubic)氧化鋯(c-ZrO2),上述三種晶型存在于不同的溫度范圍,并可以相互轉化:
溫度密度
單斜(Monoclinic)氧化鋯(m-ZrO2)<950℃5.65g/cc
四方(Square)氧化鋯(t-ZrO2)1200-2370℃6.10g/cc
立方(Cubic)氧化鋯(c-ZrO2)>2370℃6.27g/cc
上述三種晶態具有不同的理化特性,在實際應用為獲得所需要的晶形和使用性能,通常加入不同類型的穩定劑制成不同類型的氧化鋯陶瓷,如部分穩定氧化鋯(partially stabilized zirconia,PSZ),當穩定劑為CaO、MgO、Y2O3時,分別表示為Ca-PSZ、Mg-PSZ、Y-PSZ等。由亞穩的t-ZrO2組成的四方氧化鋯稱之為四方氧化鋯多晶體陶瓷(Square zirconia polycrysta,TZP)。當加入的穩定劑是Y2O3、CeO2,則分別表示為Y-TZP、Ce-TZP等。
氧化鋯陶瓷的生產要求制備高純、分散性能好、粒子超細、粒度分布窄的粉體,氧化鋯超細粉末的制備方法很多,氧化鋯的提純主要有氯化和熱分解法、堿金屬氧化分解法、石灰熔融法、等離子弧法、沉淀法、膠體法、水解法、噴霧熱解法等。粉體加工方法有共沉淀法、溶膠一凝膠法、蒸發法、超臨界合成法、微乳液法、水熱合成法網及氣相沉積法等。