在特種陶瓷領(lǐng)域, 氧化鋁陶瓷的普及應(yīng)用最廣, 其次便是氧化鋯陶瓷。 近兩年來, 我們從產(chǎn)品訂單及市場銷售來看, 氧化鋯陶瓷市場發(fā)展很快。那么復(fù)合氧化鋯陶瓷粉料的生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀又是如何呢?下面由科眾陶瓷廠來為大家介紹關(guān)于復(fù)合氧化鋯陶瓷粉料的生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀。
復(fù)合氧化鋯陶瓷粉料的制備方法有多種, 但目前進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的方法主要有復(fù)合氧化鋯粉料的制備方法中的共沉淀法和復(fù)合氧化鋯粉料的制備方法中的水熱法。其他的一些制粉方法還停留在實(shí)驗(yàn)室和中試階段。
其中, 最常用的制備技術(shù)主要是化學(xué)共沉淀法。該技術(shù)用高純氧氯化鋯和硝酸釔或氯化釔或氧化釔為原料, 溶于去離子水中, 再加入氨水等沉淀劑(或反加入)形成氫氧化鋯和氫氧化釔的共沉淀物, 經(jīng)多次過濾、 清洗, 干燥后煅燒, 完成粉體晶化過程, 進(jìn)一步粉碎后得到高純超細(xì)氧化鋯粉體。 該工藝簡單, 粉料質(zhì)量能滿足大部分領(lǐng)域的使用要求, 我國目前絕大多數(shù)廠家均采用此種工藝。 但多次洗滌使得工藝過程繁雜, 特別是耗水量很大,每生產(chǎn)1t粉體需耗水20—30噸, 其廢水處理和排放易造成環(huán)境污染, 這也是目前用化學(xué)共沉淀法生產(chǎn)氧化鋯粉體的廠家面臨的主要難題。
水熱法是近年來發(fā)展起來的一種制備納米晶氧化鋯陶瓷粉體的新技術(shù)。 該工藝仍以氧氯化鋯和硝酸釔或氯化釔為原料, 用氨水等沉淀劑形成氫氧化鋯后放入反應(yīng)釜中, 在160~250。 C和十幾個(gè)大氣壓條件下, 經(jīng)2~5h反應(yīng)得到顆粒發(fā)育良好的氧化鋯納米晶顆粒, 然后過濾、 清洗, 并以特殊的方式干燥, 可直接得到分散性良好的納米晶氧化鋯粉體。 水熱法的最大優(yōu)點(diǎn)是可以直接從200。 C左右的水介質(zhì)中得到結(jié)晶氧化物, 避免了高溫煅燒工藝, 這可以有效地防止粉未團(tuán)聚。 與其他制粉方法相比,水熱法制備的粉體晶粒發(fā)育完整, 粒徑小且分布均勻, 團(tuán)聚程度少, 燒結(jié)性能好, 易得到合適的化學(xué)計(jì)量物和品粒形態(tài); 省去了高溫煅燒和球磨, 從而避免了雜質(zhì)和結(jié)構(gòu)缺陷等, 粉體在燒結(jié)過程中表現(xiàn)出很強(qiáng)的活性。
目前日本主要采用此工藝生產(chǎn)高品質(zhì)納米級(jí)氧化鋯陶瓷粉體, 國內(nèi)一些科研院所對(duì)此作過大量的試驗(yàn)研究。 但由于設(shè)備投入大, 技術(shù)要求高, 而過濾、 清洗工藝過程仍很繁雜, 同樣存在廢水處理和污染的問題, 且干燥過程保持粉體顆粒不團(tuán)聚也比較困難。 同時(shí), 該工藝生產(chǎn)的氧化鋯粉體價(jià)格很高, 一般氧化鋯陶瓷生產(chǎn)廠家難以接受。目前國內(nèi)復(fù)合氧化鋯粉料生產(chǎn)能力約為8000噸/年, 實(shí)際產(chǎn)出量約為5000噸/年。 其中共沉淀工藝
粉料達(dá)到95%以上。 共沉淀粉料能夠滿足絕大部分氧化鋯陶瓷廠家的要求。
但某些應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ψ哿闲阅芤筝^高, 比如制作牙齒, 光通信器件, 要求陶瓷有良好的韌性和耐磨性, 而一些在潮濕中溫集環(huán)境中使用的結(jié)構(gòu)件, 要求陶瓷有良好的抗水熱老化性能。 在此方面國內(nèi)仍采用公司的粉料。 國產(chǎn)粉料價(jià)格約為100元/公斤, 日本粉料根據(jù)不同規(guī)格型號(hào)價(jià)格分布在400—1200元/公斤之間。
縱觀近年的研究動(dòng)態(tài), 氧化鋯納米粉體的制備工藝有了長足的進(jìn)展, 但是各個(gè)工藝又有其不足之處, 主要體現(xiàn)在制備工藝較為繁瑣, 耗費(fèi)大量原材料及資源, 生產(chǎn)成本較高, 不符合我國所提倡的綠色生態(tài)生產(chǎn), 因此, 更新型的制備技術(shù)還有待發(fā)展完善。
總結(jié)起來, 未來的氧化鋯粉體制備的研究趨勢在于: 研究影響粉體顆粒大小、 形狀和晶相的因素及影響過程的內(nèi)在機(jī)制; 進(jìn)一步人為控制顆粒的大小、 形狀和晶型, 且使其粒徑分布更為均勻; 探索工藝簡單、 成本較低, 綠色環(huán)保, 適于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)。
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本文“復(fù)合氧化鋯陶瓷粉料的生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀(最新)”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時(shí)間:2022-12-16 09:57:50
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