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什么是氧化鋯珠?

目前國內(nèi)現(xiàn)還沒有一個有關(guān)氧化鋯陶瓷系列研磨介質(zhì)的統(tǒng)一的命名標準,市場對氧化鋯陶瓷珠或相近的產(chǎn)品叫法很亂。

  

  目前國內(nèi)現(xiàn)還沒有一個有關(guān)氧化鋯陶瓷系列研磨介質(zhì)的統(tǒng)一的命名標準,市場對氧化鋯陶瓷珠或相近的產(chǎn)品叫法很亂。這樣對普通的沒有該專業(yè)認識的用戶來說很頭痛,很難買到自己想要的合適珠子;同時也給一些不法商人有魚目混珠的機會。下面就氧化鋯陶瓷珠子成品組成和最終化學結(jié)構(gòu)依國際上通用的行業(yè)標準作闡述。

氧化鋯陶瓷珠

  氧化鋯陶瓷分子式為ZrO2,英語單詞為Zirconia或者ZirconiumOxide,純氧化鋯主要以三種形體存在,單斜晶系(m-ZrO2)、四方晶系(t-ZrO2)、正方晶系(c-ZrO2)。這三中形體在不同的溫度下可以相互轉(zhuǎn)變,小于1300℃下是以單斜晶系存在。單斜晶系因晶胞本身的結(jié)構(gòu)受外力的作用下體系很不穩(wěn)定;四方晶系和正方晶系的晶格結(jié)構(gòu)卻相當?shù)姆€(wěn)定。

  作為起分散和研磨物料作用的介質(zhì)球--氧化鋯珠(或氧化鋯球)就得解決在通常使用溫度范圍內(nèi)(0-80℃)的單斜晶系轉(zhuǎn)變成四方晶系的問題,摻雜堿土和稀土氧化物是一種有效的方法,這樣就出現(xiàn)了不同的穩(wěn)定劑,如氧化釔、氧化鈰、氧化鎂和氧化鈣等。實踐證明,氧化釔和氧化鈰穩(wěn)定的氧化鋯珠是較理想的研磨介質(zhì),具有較高的斷裂強度和耐磨性。

  不同的穩(wěn)定劑、同一種穩(wěn)定劑不同的量所穩(wěn)定的氧化鋯,晶相結(jié)構(gòu)都不一樣。下面列出常見的幾種晶相的氧化鋯。

  一、全穩(wěn)定的氧化鋯FSZ(FullStabilizedZirconia):

  加8%摩爾比的氧化釔或15%摩爾比的氧化鈣可得到正方晶相氧化鋯,因此體系不會轉(zhuǎn)變,故稱為全穩(wěn)定的氧化鋯FSZ(FullStabilizedZirconia),或稱正方相氧化鋯。主要用作人工寶石、感應(yīng)頭、耐火材料和顏料等。

  二、部分穩(wěn)定的氧化鋯PSZ(ParticalStabilizedZirconia):

  單斜相和正方相呈現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)。因其具有優(yōu)秀的導(dǎo)熱性而通常被用于加熱和導(dǎo)熱材料。

  三、四方相氧化鋯TZP(TetragonalZirconiumPolycrystal)或TTZ(TetragonalToughenedZirconia):

  加3%摩爾比的氧化釔或約12%摩爾比的氧化鈰成為四方晶相氧化鋯,此晶相的產(chǎn)品特別適合作研磨材料。如賽諾氧化鋯珠CZY-95(密度≥6.0kg/dm3),CZC-80(密度≥6.2kg/dm3)和耐諾氧化鋯球(NanorZr-95B),因它們具有較高的耐壓強度和較低的磨耗率而成為研磨介質(zhì)的標桿產(chǎn)品。

  為了更清楚的縷清什么是氧化鋯珠,有必要將現(xiàn)市場上其它產(chǎn)品列出,以作比較。

  一、硅酸鋯(ZirconorZirconiumSilicate):

  硅酸鋯可以看作是一種復(fù)合氧化物,由相同摩爾比的氧化硅和氧化鋯組成,分子式為ZrSiO4。比重約為4.0kg/dm3,維氏硬度約為1000kgf/mm2。硅酸鋯珠因其中等的密度和硬度,優(yōu)良的耐磨性和價格比氧化鋯珠便宜而被普遍的使用。

  按珠子定相工藝來說分燒結(jié)和電熔法兩種。由鋯英砂作原料的經(jīng)燒結(jié)做出來的珠子是以一致的微觀結(jié)構(gòu)體現(xiàn),其代表產(chǎn)品是賽諾硅酸鋯珠CZS-64;后者是以氧化鋯粉和氧化硅粉熔融混合而成,微觀結(jié)構(gòu)是以氧化鋯晶體和氧化硅玻璃體分別存在,同時空腔珠不能避免也是此工藝的一缺陷。

  由于歷史的原因,很多人把硅酸鋯珠誤稱為氧化鋯珠,而把其稱作鋯珠是一種簡稱;當然也有人把氧化鋯珠簡稱為鋯珠,混亂就此產(chǎn)生。

  二、鋯鋁復(fù)合材料(ZrO2&Al2O3ComplexCeramic):

  氧化鋯和氧化鋁按不同的摩爾比組成氧化物的復(fù)合材料,按兩者比例的多寡分鋯增韌氧化鋁和鋁增韌氧化鋯,磨介的代表產(chǎn)品是耐諾復(fù)合鋯珠NanorZr-30和NanorZr-76;這兩種珠子的產(chǎn)生主要從改善材料的性能和降低成本來考慮,但不是實際意義上的氧化鋯珠或純鋯珠。

  如何辯別氧化鋯珠的真?zhèn)魏瓦x擇高質(zhì)量的氧化鋯珠,除了注重研磨介質(zhì)的外型、表面光澤、密度和耐壓強度的物理表征外,還要跟蹤使用后珠子的狀況,表面粗糙、變形嚴重的珠子應(yīng)盡快更換。

  用戶如何根據(jù)自己的工藝和設(shè)備條件選擇合適的珠子對保證正常生產(chǎn)、提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本很關(guān)鍵。


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本文“什么是氧化鋯珠?”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時間:2022-12-20 08:46:42
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