一,、氧化鋯陶瓷有什么特性
1、強(qiáng)度與韌性相對(duì)大
氧化鋯陶瓷具有較大的強(qiáng)度(可達(dá)1500MPa),,雖然韌性和一些金屬相比有較大差距,,但相比于其他陶瓷材料,氧化鋯陶瓷在“陶瓷圈兒”算是佼佼者(1-35MPa.m1/2),。
2,、熔點(diǎn)高
氧化鋯的熔點(diǎn)為2715℃,較高的熔點(diǎn)以及化學(xué)惰性使氧化鋯可作為較好的耐火材料,。
3,、硬度大、耐磨性好
氧化鋯陶瓷具有較大的硬度和較好的耐磨性,。而從具體數(shù)據(jù)來看,,氧化鋯陶瓷莫氏硬度在8.5左右,非常接近藍(lán)寶石9的莫氏硬度,,而聚碳酸酯的莫氏硬度只有3.0,,鋼化玻璃的莫氏硬度5.5,鋁鎂合金的莫氏硬度6.0,。
4,、電學(xué)性能好
氧化鋯的介電常數(shù)是藍(lán)寶石的3 倍,信號(hào)更靈敏,,更適合指紋識(shí)別貼片等,。從屏蔽效能來看,氧化鋯陶瓷作為非金屬材料對(duì)電磁信號(hào)沒有屏蔽作用,,完全不會(huì)影響內(nèi)部的天線布局,,可以方便的一體成型,適應(yīng)5G時(shí)代的帶來,。
5,、低熱導(dǎo)率、低膨脹系數(shù)
氧化鋯的熱導(dǎo)率在常見陶瓷材料中最低(1.6-2.03W/(m.k)),,熱膨脹系數(shù)與金屬接近,。因此,氧化鋯陶瓷適宜做結(jié)構(gòu)陶瓷材料,,如氧化鋯陶瓷手機(jī)外觀結(jié)構(gòu)件,。
二、氧化鋯陶瓷生產(chǎn)工藝流程
1、成型
氧化鋯陶瓷的成型有干壓成型,、等靜壓成型,、注漿成型、熱壓鑄成型,、流延成型,、注射成型、塑性擠壓成型,、膠態(tài)凝固成型等,。其中使用最廣泛的是注塑與干壓成型。
(1)注漿成型
注漿成型的成型過程包括物理脫水過程和化學(xué)凝聚過程,,物理脫水通過多孔的石膏模的毛細(xì)作用排除漿料中的水分,,化學(xué)凝聚過程是因?yàn)樵谑嗄1砻鍯aSO4 的溶解生成的Ca2 提高了漿料中的離子強(qiáng)度,,造成漿料的絮凝,。在物理脫水和化學(xué)凝聚的作用下,陶瓷粉體顆粒在石膏模壁上沉積成型,。注漿成型適合制備形狀復(fù)雜的大型陶瓷部件,,但坯體質(zhì)量,包括外形,、密度,、強(qiáng)度等都較差,工人勞動(dòng)強(qiáng)度大且不適合自動(dòng)化作業(yè),。
(2)熱壓注成型
熱壓注成型是在較高溫度下(60~100℃)使陶瓷粉體與粘結(jié)劑(石蠟)混合,,獲得熱壓鑄用的料漿,漿料在壓縮空氣的作用下注入金屬模具,,保壓冷卻,,脫模得到蠟坯,蠟坯在惰性粉料保護(hù)下脫蠟后得到素坯,,素坯再經(jīng)高溫?zé)Y(jié)成瓷,。熱壓注成型的生坯尺寸精確,內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻,,模具磨損較小,,生產(chǎn)效率高,適合各種原料,。蠟漿和模具的溫度需嚴(yán)格控制,,否則會(huì)引起欠注或變形,因此不適合用來制造大型部件,,同時(shí)兩步燒成工藝較為復(fù)雜,,能耗較高。
(3)流延成型
流延成型是把陶瓷粉料與大量的有機(jī)粘結(jié)劑、增塑劑,、分散劑等充分混合,,得到可以流動(dòng)的粘稠漿料,把漿料加入流延機(jī)的料斗,,用刮刀控制厚度,,經(jīng)加料嘴向傳送帶流出,烘干后得到膜坯,。此工藝適合制備薄膜材料,,為了獲得較好的柔韌性而加入大量的有機(jī)物,要求嚴(yán)格控制工藝參數(shù),,否則易造成起皮,、條紋、薄膜強(qiáng)度低或不易剝離等缺陷,。所用的有機(jī)物有毒性,,會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染,應(yīng)盡可能采用無毒或少毒體系,,減少環(huán)境污染,。
2、脫脂排膠
除了以干壓為基礎(chǔ)的成型技術(shù)外,,其它工藝成型的產(chǎn)品都要進(jìn)行脫脂排膠處理后方可入爐燒結(jié),,因?yàn)槌蓧撼尚屯獾钠渌に嚂?huì)在成型時(shí)在氧化鋯粉里加入一定比例的塑化劑,這些塑化劑在產(chǎn)品成型后就必須去除,,不然會(huì)對(duì)燒結(jié)出的產(chǎn)品造成嚴(yán)重的品質(zhì)影響,。塑化劑主要為石蠟及其它高分子材料所構(gòu)成,要求這些材料在一定溫度下表現(xiàn)出具有很好的塑性與流動(dòng)性,,常溫下則要有一定的韌性及強(qiáng)度,。
3、燒結(jié)
氧化鋯陶瓷可采用的燒結(jié)方法通常有: ⑴無壓燒結(jié),,⑵熱壓燒結(jié)和反應(yīng)熱壓燒結(jié),,⑶熱等靜壓燒結(jié)(HIP),⑷微波燒結(jié),, ⑸超高壓燒結(jié),, ⑹放電等離子體燒結(jié)(SPS),⑺原位加壓成型燒結(jié)等,。常以無壓燒結(jié)為主,。