氧化鋯陶瓷是一種以氧化鋯(ZrO?)為主要成分的高性能陶瓷材料,具有高強(qiáng)度、高韌性、耐磨損、耐腐蝕及優(yōu)異的高溫性能,被廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療、電子、精密機(jī)械等領(lǐng)域。
那么,關(guān)于氧化鋯陶瓷制備工藝流程有哪些呢?
氧化鋯陶瓷的制備需經(jīng)過(guò)粉體合成→成型→燒結(jié)→加工等關(guān)鍵步驟:
粉體合成
方法:化學(xué)共沉淀法、溶膠 - 凝膠法、水熱合成法等。
要求:粉體粒徑需控制在亞微米級(jí)(如 0.1-0.5 μm)純度≥99.5%,分散性好,以確保燒結(jié)后致密度高。
成型工藝
干壓成型:適合簡(jiǎn)單形狀(如圓片、塊狀),效率高,成本低。
等靜壓成型:通過(guò)各向均勻受壓制備復(fù)雜形狀,密度均勻性好,用于高性能部件。
注射成型(MIM):可成型精密復(fù)雜結(jié)構(gòu)(如齒輪、葉輪),需添加粘結(jié)劑,后續(xù)需脫脂處理。
流延成型:制備超薄陶瓷片(如電子封裝基板),厚度可控制在幾十微米。
燒結(jié)工藝
無(wú)壓燒結(jié):在 1350-1500℃空氣中燒結(jié),通過(guò)相變?cè)鲰g實(shí)現(xiàn)致密化,需精確控制升溫速率(避免相變開(kāi)裂)。
熱壓燒結(jié):施加壓力(如 20-50 MPa)促進(jìn)致密化,可降低燒結(jié)溫度,適合納米氧化鋯粉體。
微波燒結(jié):利用微波快速加熱,縮短燒結(jié)時(shí)間,減少晶粒長(zhǎng)大,提高力學(xué)性能。
精密加工
由于燒結(jié)后硬度高,需采用金剛石砂輪磨削、激光切割或電火花加工(EDM)等工藝,加工精度可達(dá)微米級(jí)。