氧化锆陶瓷材料常用加工工艺有哪些
氧化锆陶瓷材料具有强度高、硬度高、密度低、膨胀系数低以及耐磨、隔热、耐腐蚀、化学稳定性好、电热性能优越等特性,已成为广泛应用于航空航天、仪器仪表、石油化工、机械制造等领域的新型材料。但由于氧化锆陶瓷材料同时具有高脆性、低断裂韧性及材料弹性极限与强度非常接近等特点,因此氧化锆陶瓷材料的加工难度很大,加工工艺稍有不当便会引起工件表面层组织的破坏,很难实现高精度、高效率、高可靠性的加工,从而限制了氧化锆陶瓷材料应用范围的进一步扩展。
为满足近年来科技发展对精细陶瓷、光学玻璃、晶体、石英、硅片和锗片等脆性材料制品日益增长的需要,在目前较为成熟的氧化锆陶瓷材料加工工艺的基础上,进一步研究开发高精度、高效率和具有高表面完整性的氧化锆陶瓷材料加工工艺显得尤为迫切。
其他金属材料的加工可根据材料种类、工件形状、加工精度、加工成本、加工效率等因素选择不同的加工工艺。而对于氧化锆陶瓷材料,由于其特殊的物理机械性能,最初只能采用磨削方法进行加工,随着机械加工工艺的发展,目前已可采用类似金属加工的多种工艺来加工氧化锆陶瓷材料。
目前较为成熟的氧化锆陶瓷材料加工工艺主要可分为力学加工、电加工、复合加工、化学加工、光学加工等五大类。
氧化锆陶瓷的配方比例是怎么样的?
1、氧化锆陶瓷是增韧氧化铝陶瓷的2113一个很好元素,属于无机非金属材料,是很好的耐磨材料。氧化锆陶瓷呈白色,含杂质时呈黄色或灰色,一般含有HfO2,不易分离。在常压下纯ZrO2共有三种晶态。氧化锆陶瓷的生产要求制备高纯、分散性能好、粒子超5261细、粒度分布窄的粉体,氧化锆超细粉末的制备方法4102很多,氧化锆的提纯主要有氯化和热分解法、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。2、在1653结构陶瓷方面,由于氧化锆陶瓷具有高韧性、高抗弯强度和高耐磨性,优异的隔热性能,热膨胀系数接近于钢等优点,因此被广泛应用于结构陶瓷专领域。主要有:Y-TZP磨球、分散和研磨介质、喷嘴、球阀球座、氧化锆模具、微型风扇轴心、光纤插针、光纤套筒、拉丝模和切割工具、耐磨刀具、服属装纽扣、表壳及表带、手链及吊坠、滚珠轴承、高尔夫球的轻型击球棒及其它室温耐磨零器件等。
氧化锆陶瓷的简介
首先,先让我们简单的了解一下什么是氧化锆陶瓷。
氧化锆陶瓷,其实就是在陶瓷制作的时候加入氧化锆(ZrO2)。它呈现的是白色的,如何含有杂质的时候会呈现黄色或者灰色。
在我们简单的了解了一下氧化锆陶瓷,大家是不是感觉它的制作好像很简单一样,其实事情是恰恰相反的。它的生产要求制备是十分严格的,一般采用的注浆成型的生产工艺,接下来让我们来详细的了解一下。
第一步:成型
成型是氧化锆陶瓷制作的第一步,同时也是要求最为严格的一步。它一共有8种成型的方法,比如说热压铸成型、流延成型、注射成型等等。而我们在实际操作的时候采用最多的是注浆成型与干压成型。
比如说:注浆成型就是将物体进行物理脱水的过程(排除浆料中过多的水分)以及化学凝聚的过程(提高浆料中的离子强度,便于絮凝)。这种方法比较适合大型复杂的陶瓷部件。
第二步:脱脂排胶
脱脂排胶就是将陶瓷的粉料进行干压的过程,在此过程中加入一定量的塑化剂。加入塑化剂后可以提高氧化锆陶瓷的塑性,韧性及强度。
第三步:烧结
烧结也就是制作化锆陶瓷的最后一步。共有7种不同的方法,比如说:热压烧结和反应热压烧结以及热等静压烧结跟微波烧结等等,而我们使用最多的无压烧结。
氧化锆陶瓷的特点:韧性,抗弯强度和高耐磨性好。并且它还有隔热性能跟热膨胀系数可以跟我们的刚材料相媲美。