氧化鋯功能陶瓷的案例
氧化鋯功能陶瓷應用
氧化鋯是一種耐高溫、耐腐蝕、耐磨損且具有優良導電性能的無機非金屬材料，自上世紀70年代中期以來，國際上發達國家投入巨資研發氧化鋯系列產品，將氧化鋯的應用領域擴展到功能材料。隨著氧化鋯功能陶瓷的不斷進步和創新，同時也是國家產業政策中重點鼓勵發展的高性能新材料之一，它在我們工作和生活得到了廣泛的應用。
氧化鋯功能陶瓷加工是指對含有氧化鋯為主的五金非金屬材料進行深加工工藝。氧化鋯功能陶瓷傳導效果好，抗外力性能好，而且能夠抵御高溫環境的侵蝕。
1. 氧化鋯陶瓷刀具
氧化鋯陶瓷刀具具有高強度、耐磨損、不生銹、無氧化、耐酸堿、防靜電、不會與食物發生反應的特點，同時刀體光澤如玉，是理想的高科技綠色刀具，目前市場上產品主要有：氧化鋯陶瓷餐刀、剪刀、剃須刀、手術刀等，近幾年在歐美日等地已開始流行。
2. 圓珠筆用氧化鋯陶瓷球珠
一般情況下，圓珠筆用球珠主要是不銹鋼和炭化鎢材料，但這類球珠在書寫過程中經常出現斷線、掉珠、死珠等現象，目前由河北省勇龍邦大新材料有限公司與清華大學新型陶瓷與工藝國家重點實驗室共同研制的“圓珠筆用氧化鋯陶瓷球珠”克服了以上缺陷，填補了國內空白，該科技成果已被列為國家制筆行業“十一五”國家重點推廣新產品。
3. 氧化鋯生物陶瓷材料
烤瓷牙材料的好壞直接影響它的質量和患者的身體健康，因烤瓷牙的內冠是由不同金屬材料制作而成，金屬內冠易與口腔唾液發生氧化反應，氧化鋯材質的烤瓷牙由于沒有金屬內冠層，牙齒透明度好，光澤度極佳，并有效避免了牙齒過敏和牙齦黑線等問題，具有足夠好的遮色能力，能夠完美解決患者的牙齒美容需求。
氧化鋯材質的強韌性彌補了普通烤瓷牙易蹦缺的缺點，生物相容性好，不刺激口腔粘膜組織，易于清潔，是目前國內外最優質的烤瓷牙，堪稱烤瓷牙家族中的貴族。
4.
展開 納米氧化鋯相變增韌結構陶瓷和功能陶瓷
納米氧化鋯有三種晶體形態：單斜、四方、立方晶相。
常溫下氧化鋯只以單斜相出現，1170℃以下穩定的結晶形態為單斜氧化，1170-2300℃為四方晶相，2300℃至熔融狀態前為立方晶相。
由于在單斜相向四方相轉變的時候會產生較大的體積變化，冷卻的時候又會向相反的方向發生較大的體積變化，容易造成產品的開裂，限制了純氧化鋯在高溫領域的應用。但是添加穩定劑以后，四方相可以在常溫下穩定。
納米氧化鋯的化學穩定是通過添加合適的穩定劑實現的，就是在氧化鋯中添加一定量的其他氧化物，它們能與氧化鋯高溫下生成固溶體，從而使氧化鋯的高溫相能在低溫下穩定存在。 常用的穩定劑有CaO,MgO,Y2O3和CeO2等。Y2O3全穩定ZRO2的加入量為11-14wt%，大大拓展了氧化鋯的應用范圍。
宣城晶瑞用來做穩定劑的原料主要是氧化釔。使用溫度范圍大，電性能穩定。
一般工業上用的氧化鋯陶瓷結構件、含氧化鋯的結構陶瓷都是用的部分穩定氧化鋯，主要利用其相變特性，相變增韌。全穩定的一般用作熱電偶套管，固體電解質，燃料電池等。相變增韌納米氧化鋯陶瓷是一種極有發展前途的新型結構陶瓷,其主要是利用氧化鋯相變特性來提高陶瓷材料的斷裂韌性和抗彎強度,使其具有優良的力學性能,低的導熱系數和良好的抗熱震性。它還可以用來顯著提高脆性材料的韌性和強度,是復合材料和復合陶瓷中重要的增韌劑。近十年來,具有各種性能的氧化鋯陶瓷和以氧化鋯為相變增韌物質的復合陶瓷迅速發展,在工業和科學技術的許多領域獲得了日益廣泛的應用。與此同時,有關氧化鋯相變的研究也受到了學術界的普遍重視,在固態相變研究領域中占據了僅次于金屬的重要地位。
展開 一文了解納米氧化鋯復合陶瓷粉體
氧化鋯增韌氧化鋁陶瓷的增韌機理是基體晶粒的細化、相變韌化、微裂紋增韌、裂紋的轉向與分叉。氧化鋯增韌氧化鋁陶瓷的性能主要由其在燒結過程中形成的顯微結構，而顯微結構又主要由原料的粉體狀態來決定，所以有目的地進行粉體制備和粉體性能調控、處理，以制備優質Al2O3/ZrO2納米復合陶瓷粉體是制備性能優異氧化鋯增韌氧化鋁陶瓷的前提。Al2O3/ZrO2納米復合陶瓷粉體制備方法主要有機械混合法、多相懸浮液混合法、溶膠-凝膠法、化學沉淀法等。
氧化鋯增韌氧化鋁復合陶瓷系統中，氧化鋁是一種高強度的基體，填隙的氧化鋯提供相變增韌機制，利用ZrO2的相變特性對陶瓷材料進行增韌仍是今后陶瓷增韌研究的主要課題之一。
氧化鋯增韌氧化鋁復合陶瓷具有優良的抗腐蝕性、抗熱振性、較高的強度和韌性，具有廣泛的應用前景。用氧化鋯增韌氧化鋁復合陶瓷可以制作陶瓷刀具用來實現對鑄鐵和合金的加工，還可以制成工程陶瓷的界面結構，以延長工程材料的使用壽命，用氧化鋯增韌氧化鋁可以制成耐磨瓷球，因為氧化鋁陶瓷材料具有良好的生物相容性，還可以作為生物醫用材料，用于硬組織(牙齒)的重建和修復。
3、氮化硼-氧化鋯復合粉體
氮化硼-氧化鋯復合粉體制備是利用機械混合法，以氮化硼、氧化鋯和添加助劑為主要原料，經混合配料后在酒精介質中球磨混料，干燥后制備得到復合粉體。其后裝模在熱壓燒結爐中燒成氮化硼氧化鋯復合陶瓷。由純氮化硼本身燒結能力差，難以燒結致密化，一般情況下需添加CaO、B2O3、Al2O3、ZnO等作為燒結助劑。
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