氧化鋯
氧化鋯陶瓷是一種具有很高抗裂紋擴展的材料。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,具有很高的熱膨脹系數,因此經常被用于制作金屬化陶瓷。氧化鋯是一種十分優秀的陶瓷材料,它同時擁有低熱導率和高強度這兩種出眾的性能。氧化鋯陶瓷應用廣泛,可以作為線材成型的模具,可以用做焊接流程中的輔助材料。
氧化鋯性能參數如下:
Material 材料 | |||
性能 Properties | 單位 Units | Zirconia 氧化鋯 | |
密度 | g/cm3 | 5.9-6.0 | |
直線度 | ‰ | 1 | |
硬度 | Mohs Scale | 8.8 | |
吸水率 | % | 0 | |
抗彎強度 | Mpa | 1200 | |
抗壓強度 | Mpa | 2500 | |
最高使用溫度 | ℃ | 1050 | |
熱膨脹系數 | 10-6/℃ | 10 | |
斷裂韌性 | MPa *m1/2 | 10 | |
介電強度 | AC-kv/mm | 9 | |
介電損耗 | —— | 0.001 | |
介電常數 | 25o C@1MHz | 29 | |
電阻系數 | Ω*mm2 /m | >1012 | |
熱導率 | W/m·K | 2.5 |
成型工藝
氧化鋯陶瓷的成型有干壓成型、等靜壓成型、注漿成型、熱壓鑄成型、流延成型、注射成型、塑性擠壓成型、膠態凝固成型等。其中使用最廣泛的是注塑與干壓成型。
燒結工藝
氧化鋯陶瓷可采用的燒結方法通常有:⑴無壓燒結,⑵熱壓燒結和反應熱壓燒結,⑶熱等靜壓燒結(HIP),⑷微波燒結, ⑸超高壓燒結, ⑹放電等離子體燒結(SPS),⑺原位加壓成型燒結等。常以無壓燒結為主。
應用領域
在結構陶瓷方面,由于氧化鋯陶瓷具有高韌性、高抗彎強度和高耐磨性,優異的隔熱性能,熱膨脹系數接近于鋼等優點,因此被廣泛應用于結構陶瓷領域。主要有:Y-TZP磨球、分散和研磨介質、噴嘴、球閥球座、氧化鋯模具、微型風扇軸心、光纖插針、光纖套筒、拉絲模和切割工具、耐磨刀具、服裝紐扣、表殼及表帶、手鏈及吊墜、滾珠軸承、高爾夫球的輕型擊球棒及其它室溫耐磨零器件等。
在功能陶瓷方面,其優異的耐高溫性能作為感應加熱管、耐火材料、發熱元件使用。氧化鋯陶瓷具有敏感的電性能參數,主要應用于氧傳感器、固體氧化物燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)和高溫發熱體等領域。ZrO2具有較高的折射率(N-21^22),在超細的氧化鋯粉末中添加一定的著色元素(V2O5, MoO3, Fe2O3等),可將它制成多彩的半透明多晶ZrO2材料,像天然寶石一樣閃爍著絢麗多彩的光芒,可制成各種裝飾品。另外,氧化鋯在熱障涂層、催化劑載體、醫療、保健、耐火材料、紡織等領域正得到廣泛應用。