Oxít zirconium được áp dụng vào sản phẩm gốm sứ
Ceramic tinh vi, Ceramic tiên tiến, ZrO₂
Tại Touchdown, nhiều sản phẩm y tế và gốm sứ đã được sản xuất bằng oxit zirconium nhờ vào các đặc tính và lợi ích vượt trội của nó, đặc biệt là khi kết hợp với kim loại. Đặc tính dẫn nhiệt thấp và độ bền cao của oxit zirconium có thể dễ dàng bù đắp nhược điểm dễ vỡ của gốm sứ.
Oxide zirconium được phát hiện bởi Hussak vào năm 1892. Nó tồn tại trong quặng tự nhiên cát zircon hoặc baddeleyite.
Oxide zirconium tinh khiết tồn tại dưới dạng tinh thể đơn gian, tinh thể lập phương và lưới lập phương.
Oxide zirconium được đặc trưng bởi độ bền cao, độ dai cao, độ cứng cao cũng như khả năng chống ăn mòn hóa học và chống mài mòn xuất sắc.
80% khu vực sản xuất cát zircon trên thế giới tập trung ở Úc, Nam Phi và Hoa Kỳ. Các phương pháp tinh chế zirconia từ cát zircon bao gồm phương pháp clo hóa và phương pháp nhiệt phân. Nó có thể được sử dụng trong vật liệu chống cháy, đúc mẫu không còn sáp và bột chất lượng cao.
Các khu vực sản xuất baddeleyite chính tập trung ở Nam Phi, Brazil và Liên Xô, và baddeleyite chủ yếu được sử dụng trong vật liệu mài mòn và màu sứ.
Oxide zirconium tồn tại dưới dạng tinh thể đơn góc ở nhiệt độ phòng, và sẽ chuyển thành tinh thể vuông khi nhiệt độ tăng lên 1170°C và sau đó chuyển thành tinh thể lập phương khi nhiệt độ tăng lên 2,370°C, trong khi tinh thể lập phương sẽ tan vào tinh thể lỏng ở 2,680°C, quá trình chuyển đổi từ tinh thể vuông thành tinh thể đơn góc là một quá trình biến đổi martensitic, và quá trình chuyển đổi này có thể tạo ra sự thay đổi thể tích từ 3 - 5%, gây ra các vết nứt nhỏ. Sau đó, oxit magie, oxit canxi và các chất ổn định khác được thêm vào để đảm bảo rằng oxit zirconium có thể duy trì pha ổn định ở nhiệt độ cao, đó là pha tinh thể lập phương, được gọi là oxit zirconium ổn định; nếu thêm chất ổn định pha oxit itri để duy trì phần pha tinh thể vuông góc, nó có thể được gọi là oxit zirconium ổn định một phần.
ZrO₂ là một loại gốm dẫn nhiệt oxit zirconium, màu trắng tinh khiết trong khi có màu vàng hoặc xám nếu chứa tạp chất, và thường chứa HfO₂, không dễ tách ra. Sản xuất gốm zirconia đòi hỏi việc chuẩn bị bột hẹp có đặc tính tinh khiết cao, hiệu suất phân tán tốt, hạt siêu mịn và phân bố kích thước hạt hẹp. Có nhiều phương pháp để chuẩn bị bột siêu mịn của oxit zirconium, và các phương pháp tinh lọc của oxit zirconium chủ yếu bao gồm phương pháp clo hóa và phân hủy nhiệt, phương pháp phân hủy oxi hóa kim loại kiềm, phương pháp nung chảy vôi, phương pháp cung cấp plasma, phương pháp kết tủa, phương pháp keo, phương pháp thủy phân và phương pháp phun pyrolysis.
Các ứng dụng của ôxit zirconium
Mục sản phẩm | Đặc điểm yêu cầu | Vật liệu sử dụng |
---|---|---|
Dao nấu ăn tươi, máy dệt, kéo, dụng cụ cắt | Độ bền, sức mạnh và độ cứng | ZrO₂-Y₂O₃ |
Khuôn đúc, ổ bi, hướng dẫn ren, bóng mài và các bộ phận chống mài mòn khác | Độ cứng và độ bền | ZrO₂-Y₂O₃ |
Bộ giữ khoảng cách sintering và kết nối sợi quang | Ổn định nhiệt, cách điện và độ bền | ZrO₂-Y₂O₃ (TZP) ZrO₂-CaO ZrO₂-MgO |
Các ưu điểm của gốm Zirconia như sau
1. Nó có độ cứng, độ dai và độ bền uốn cao, và mật độ nằm trong khoảng 5,95 - 6,05g/cm³. Có ba loại gốm được sản xuất bởi Touch-Down, bao gồm nhôm oxit Al₂O₃, silic cacbua Sic và oxit zirconium ZrO₂, trong đó oxit zirconium có độ dai cao nhất là trên 8MPa • m1/2.
2. Nó có tính năng chịu mài mòn cao và hệ số ma sát thấp, khả năng chống mài mòn của nó là 15 lần so với gốm nhôm oxit trong khi hệ số ma sát chỉ là 1/2 của gốm nhôm oxit. Sau quá trình gia công mài mòn, bề mặt của nó trở nên mịn hơn và có thể đạt đến trên ▽ 9. Nó có hình dạng gương và cực kỳ mịn, và hệ số ma sát thấp hơn.
3. Nó có khả năng cách nhiệt tốt và chống ăn mòn mạnh mẽ, không tĩnh điện, chịu nhiệt và có hiệu suất chống nhiệt tuyệt vời, hệ số mở rộng nhiệt gần với thép.
4. Nó tự bôi trơn và có thể giải quyết vấn đề ô nhiễm do chất bôi trơn và sự bất tiện được thêm vào.
Quá trình chế tạo của gốm Zirconia:
1. Xử lý bằng cách mở khuôn: Máy hình thành loại khô, hình thành bằng tiêm chế tạo CIM. Xử lý cân bằng CIP và xử lý cắt tấm.
2. Sản phẩm xử lý hình dạng: Mài phẳng sẽ được áp dụng theo yêu cầu giao diện của khách hàng, cũng như mài đường kính trong/ ngoài, xử lý chương trình NC và mài và đánh bóng.
So sánh các thông số hiệu suất chính của gốm Zirconia và thép:
Vật liệu | Gốm | Thép |
---|---|---|
Độ cứng (HV) | 1350 | 800 |
Thermal Expansion Coefficient (10-6/°C) | 9.5 | 11.5 ± 1 |
Nhiệt độ nung chảy | 1550 - 2600 | 1200 - 1400 |
Kháng nhiệt độ (°C) | 1800 | 1000 |
Tỷ trọng (g/cm³) | 6.0 | 7.8 |
Độ bền uốn (MPa) | 800 - 1000 | 2000 |
Young's Modulus (104Kgf/mm²) | 2.1 | 2.1 |
Tỷ số Poisson | 0.3 | 0.3 |
Nội dung thành phần (%) | ZrO₂ ≧ 94.5 | |
Màu sắc | Màu sắc: Trắng, Đen, Vàng | |
Điện áp chịu đâm (kv/mm) | 15 | |
Hấp thụ nước (%) | < 0.01 | |
Kháng nén Mpa | 5000 | |
Độ cứng Hra | 88 | |
Kháng điện thể tích (cm) | > 1012 | |
Độ nhám (µm) | ≦ 0.8 | |
Bóng gương (Ra) | ≦ 0.05 | |
Độ dẫn nhiệt (cal/cm.sec°C) | 0.007 | 0.13 |
Gốm - Bảng so sánh đặc điểm
Tên / Đặc điểm | Nhôm Oxit (AL₂O) | Oxit Zirconium (ZrO₂) | Silicon Nitrua (Si₃N₄) | Nitrit Nhôm (AIN) | Silic Carbide (SiC) | Nitrit Boron (BN) |
---|---|---|---|---|---|---|
Xuất hiện | Màu trắng hoặc trắng sữa hoặc kem | Ngà | Màu đen tro | Nâu | Màu đen | Trắng |
Hệ số điện trở | > 1014 | > 1010 | > 1014 | > 1013 | > 106 | > 1014 |
Độ dẫn nhiệt | 20 ~ 37 W/mk | 1.8 ~ 3 W/mk | 18 ~ 25 W/mk | 90 ~ 230 W/mk | 115 ~ 130 W/mk | 30 W/mk |
Hệ số mở rộng nhiệt | 4.5 ~ 8 (10-6/k) |
8 ~ 11.5 (10-6/k) |
3.2 (10-6/k) |
4.5 (10-6/k) |
4.8 ~ 5.2 (10-6/k) |
1.5 (10-6/k) |
Mô đun Young | 380 (Gpa) |
210 (Gpa) |
300 ~ 320 (Gpa) |
320 (Gpa) |
400 ~ 420 (Gpa) |
|
Tỷ số Poisson | 0.27 | 0.3 | 0.26 | 0.25 | 0.19 | |
Kháng nhiệt độ cao | 1500° ~ 1700° | 550° / 1700° | 800° ~ 1300° | 1700° | 1700° | 2200° |
Kháng axit và kiềm | Mạnh mẽ | Mạnh mẽ | Mạnh mẽ | Mạnh mẽ | Mạnh mẽ | Phổ biến |
Từ trường | Không có | Không có | Không có | Không có | Không có | Không có |
Ổn định kích thước | Thay đổi nhẹ theo nhiệt độ | Thay đổi nhẹ theo nhiệt độ | Thay đổi nhẹ theo nhiệt độ | Thay đổi nhẹ theo nhiệt độ | Thay đổi nhẹ theo nhiệt độ | Thay đổi nhẹ theo nhiệt độ |
Lực ly tâm hoạt động | Trung bình | Lớn hơn | Nhỏ |
HSY-3.0 Đặc điểm của Oxit Zirconium
Nguồn: Cung cấp bởi Sumitomo của Nhật Bản
Bộ Sưu Tập Ảnh
-
Gốm dẫn nhiệt oxit zirconium
-
Gốm dẫn nhiệt oxit zirconium
- Sản Phẩm Liên Quan
-
Kết hợp giữa gốm chính xác cao và kim loại
Đây là một nhà sản xuất linh kiện gốm chính xác, nhỏ gọn, chuyên về sản xuất gốm tinh vi / gốm tiên tiến / gốm đặc...
Thông tin chi tiết