二氧化鋯陶瓷是如何一步一步走入市場(chǎng)的？

二氧化鋯陶瓷在近幾年得到了迅速的發(fā)展，因?yàn)槠鋬?yōu)良性能，所以常被加工成陶瓷棒，陶瓷板以及各種陶瓷件，那么二氧化鋯陶瓷究竟是如何一步一步走入市場(chǎng)的呢？科眾陶瓷廠帶大家了解一下。

50多年前,ZrO2在工業(yè)上的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有開(kāi)發(fā)出來(lái),20世紀(jì)70年代以后,世界范圍內(nèi)都致力于ZrO2陶瓷的研究,原因是它在工程應(yīng)用上顯示出了比現(xiàn)代金屬剛性件更優(yōu)異的性能ZrO2陶瓷屬于新型陶瓷,由于它具有十分優(yōu)異的物理、化學(xué)性能,不僅在科研領(lǐng)域已經(jīng)成為研究熱點(diǎn),而且在工業(yè)生產(chǎn)中也得到了廣泛的應(yīng)用,是耐火材料、高溫結(jié)構(gòu)材料和電子材料的重要原料。

氧化鋯陶瓷片打孔

在各種金屬氧化物陶瓷材料中,ZrO2的高溫?zé)岱€(wěn)定性、隔熱性能最好,最適宜做陶瓷涂層和高溫耐火制品;以ZrO2為主要原料的錯(cuò)英石基陶瓷顏料,是高級(jí)釉料的重要成分;ZrO2的熱導(dǎo)率在常見(jiàn)的陶瓷材料中最低,而熱膨脹系又與金屬材料較為接近成為重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料;特殊的晶體結(jié)構(gòu),使之成為重要的電子材料;ZrO2的相變?cè)鲰g等特性,成為塑性陶瓷材料的寵兒;良好的機(jī)被性能和熱物理性能,使它能夠成為金屬基復(fù)合材料中性能優(yōu)異的增強(qiáng)相。

自 Gupta首次報(bào)道了四方氧化錯(cuò)陶瓷(TZP)材料以來(lái),TZP材料的研究一直方興未艾。TZP陶瓷是氧化皓增韌陶瓷(ZTC)中室溫力學(xué)性能最高的一種材料,其強(qiáng)度和斷裂韌性分別可高達(dá)1.5GPa和15MPam2/3),其硬度、耐磨性和耐化學(xué)腐蝕性也較好,常被應(yīng)用于嚴(yán)酷環(huán)境和苛刻負(fù)載條件,如用做拉絲模、軸承、密封件和替代人骨,以及發(fā)動(dòng)機(jī)活塞頂、氣門(mén)機(jī)構(gòu)中的凸輪、玻璃纖維和磁帶的切刀等。

氧化鋯陶瓷棒

但遺憾的是是,TZP材料除了具有陶瓷材料所固有的脆性之外,由于應(yīng)力誘導(dǎo)相變對(duì)溫度的敏感性,使高溫下t-ZrO2的穩(wěn)定性增高,導(dǎo)致相變?cè)鲰g失效,致使材料的強(qiáng)度和韌性隨溫度上升而急劇下降5。

加之在低溫環(huán)境下時(shí)效處理導(dǎo)致強(qiáng)度和韌性下降(低溫老化)門(mén)和較差的抗熱震性能門(mén)等缺點(diǎn),大大削弱了其與傳統(tǒng)金屬材料竟?fàn)幍膬?yōu)勢(shì),限制了其的規(guī)模開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)TZP的弱點(diǎn)采取了一系列措施,如利用高模量高強(qiáng)度的晶須、顆粒及片晶與TZP進(jìn)行復(fù)合[8~0?。這些揹施雖在改善TZP材料中高溫性能上取得了較好的效果,但往往伴隨著室溫力學(xué)性能的下降。尋求一種新的復(fù)合思路和方法,進(jìn)步改溶TZP的綜合性能,無(wú)疑對(duì)拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域,增增加其與傳統(tǒng)金屬材料的竟?fàn)幜哂兄匾x。