浅谈氧化锆粉体适配的加工工艺

发布时间:2022-09-26 06:39:39 来源:华体会hth网页登录入口 作者:华体会hth在线登录

  从防腐耐用的陶瓷刀到洁白美观的陶瓷牙;从通往千家万户的光纤(连接器),到各种设备内部的陶瓷结构件;从各类特种传感器,再到新能源电池材料中的多种应用。氧化锆产品凭借优越的耐腐蚀性和耐磨性以及特有的电信号特性,在民生与工业领域均发挥着重要的作用,它们与我们的日常生活息息相关、密不可分。

  圣戈班西普ZirPro是业内知名的氧化锆粉末制造商。ZirPro 提供广泛的氧化锆粉末系列产品,其成分涵盖从单斜相氧化锆到钇稳定氧化锆(从 3 mol% 至 8 mol%)再到着色氧化锆的范围。

  通过采用基于天然硅酸锆热处理或化学处理这两种工业氧化锆生产工艺,ZirPro提供具有以下特点的氧化锆粉末:

  - 较宽范围的反应活性(对于某些化学处理的氧化锆为 1 m²/g 至 40 m²/g或更高)

  氧化锆粉体应用时涉及到多种加工工艺,针对不同的后道加工工艺适用的氧化锆粉体截然不同。

  CZ/CZE产品可以用于混料工艺。混料工艺一般需要把纯氧化锆和其他氧化物做混合,需要其中的部分特性,使用者可以按照最终产品的需求选用不同粒度及比表面积的氧化锆及其他无机物通过高速搅拌、球磨或者高能砂磨混合加工到合适的粒度以及配比。比较常规的应用为MLCC、PZT、陶瓷膜及新能源材料等。

  日常生活中我们还接触到的很多氧化锆产品,例如:陶瓷刀、陶瓷假牙、陶瓷智能手表等,均是选用优质的稳定锆材料,通过凝胶、流延、压制、注塑、3D打印等工艺来成型,再经后道烧结、打磨、抛光等工艺,才能制成最终产品。

  圣戈班西普生产的高品质钇稳定氧化锆粉体CY3Z系列赋予陶瓷优越的机械性能和精细的微观结构,是陶瓷成型工艺的首选材料。

  除了 CY3Z 系列外,圣戈班西普还提供多种含量的氧化钇掺杂氧化锆粉体,并可根据客户需求进行粉体开发或调整。

  凝胶法具体为:将有机单体、交联剂、引发剂、催化剂加入到陶瓷料浆内,把料浆注入非孔模具内,用温度pH或催化剂等诱导有机单体发生聚合反应而固化形成坯体的成型工艺。

  流延成型是将粉碎好的粉料与添加剂在有机溶剂或水基中按适当配比混合制成具有一定黏度的料浆,料浆从容器流下,被刮刀以一定厚度刮压涂敷在专用基带上,经干燥、固化后从上剥下成为生坯带的薄膜,然后根据成品的尺寸和形状需要对生坯带作冲切、层合等加工处理,制成待烧结的毛坯成品。

  注塑工艺类似塑料注塑,同样需要注塑机将半流体的氧化锆浆料或事先调配好的喂料注射成型,随后还需完成脱脂和烧结等步骤。注塑的优势为效率高,一次快速成型较复杂的结构,最终产品机加工余量小。

  3D打印为近几年比较流行的工艺,可以实现传统加工技术无法实现的结构。比如,3D打印氧化锆可以将氧化锆粉体和光固化浆料混合后,通过光固化成型后烧结。但该工艺需要关注及调整好生胚致密度和强度。

  压制可分为干压、等静压、热压等工艺。压制为将含有少量粘结剂、流动性良好的粉体倒入模具后通过外部压力压实成型。常见于高端陶瓷件、切割工具、高端装饰件等产品的制造。

  与常规3mol%钇稳定氧化锆对比,UprYZe系列通过独特配方设计,实现了高达15MPa·m1/2的断裂韧性;大于50%的抗冲击性;高达1000MPa的抗弯强度。

  该系列产品特别适用于制备耐撞击陶瓷结构件或装饰件(表壳、手机背板、汽车内饰等)。

  ZirPro 拥有专业的氧化锆粉体知识和应用经验,针对不同后道加工工艺提供合适的氧化锆粉体解决方案。圣戈班上海研发中心的粉体实验室拥有精密的专业化检测仪器,可根据客户实际需求调整粉体配方。从初期试样到工业生产的持续技术支持,我们始终与全球客户紧密合作,不断追求技术创新,同时也乐于与客户共同探索新的加工技术。

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