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氧化锆陶瓷的制备工艺

氧化锆陶瓷的制备工艺

一氧化锆陶瓷的原料

氧化锆工业原料是由含锆矿石提炼出来的。

斜锆石(ZrO2)

自然界锆矿石

锆英石(ZrO2

·SiO2)

二氧化锆陶瓷的提炼方法

氯化和热分解

碱金属氧化物分解法

石灰溶解法

等离子弧法

提炼氧化锆的主要方法

沉淀法

胶体法

水解法

喷雾热分解法

㈠氯化和热分解法

ZrO2SiO2+4C+4Cl2ZrCl4+SiCl4+4CO

其中ZrCl4和SiCl4以分馏法加以分离,在150–180℃下冷凝出ZrCl4然后加水水解形成氧氯化锆,冷却后结晶出氧氯化锆晶体,经焙烧就得到氧化锆。

㈡碱金属氧化物分解法

ZrO2SiO2+NaOH→Na2ZrO3 +Na2SiO4+H2O

ZrO 2SiO 2+Na 2CO 3→Na 2ZrSiO 3+CO 2 ZrO 2SiO 2+Na 2C03→Na 2ZrO 3+Na 2Si03+CO 2

①反应后用水溶解,滤去Na 2Si03;

②Na 2Zr03→水合氢氧化物→用硫酸进行钝化→

Zr 5O 8(SO 4)2·x H 20→氧化锆粉

㈢石灰熔融法

CaO+ZrO 2·SiO 2→ZrO 2+CaSiO 3 焙烧后用盐酸浸出除去CaSiO3 ㈣等离子弧法 锆英石砂(ZrO 2∙SiO 2) ㈤沉淀法

沉淀法是在羧基氯化锆等水溶性锆盐与稳定剂盐的混合水溶液中加入氨水等碱性类物质,以获得氢氧化物共沉淀的方法。将共沉淀物干

焙烧

氨 水 调

PH 值

用水水解

ZrO2

SiO2

注入高温等离子弧中

熔化并离解

凝固后SiO 2粘在ZrO 2结晶表面 用液体NaOH 煮沸可除SiO 2

ZrO 2 和 硅酸铀 氧化锆 洗 涤

燥后一般得到的是胶态非晶体,经500—700℃左右焙烧而制成ZrO 2粉末. ㈥胶体法

胶体法是合成粉体中各种前驱体在溶胶状态下混合均匀,而后固体从溶胶中析出的方法。

溶胶法

①溶胶-凝胶技术②溶胶-沉淀法

金属氧化物或氢氧化物的溶胶胶体沉淀剂(在锆盐溶液中加有机化合物)

凝胶

氧化物

㈦水解法

①醇盐水解法:将有机溶液中混合着锆和稳定剂的醇盐,进行加水分解的方法。

②水解法:高温、高压下,氢氧化锆在水中的溶解度大于常温、常压

①溶胶—凝胶法

②溶胶—沉淀法

干 燥

转 化

焙 烧 在碱中共沉淀

由有机化合物构成的凝胶中

分散金属氢氧化物复合体

焙 烧

清除添加剂

ZrO 2粉末

下在水中的溶解度,于是氢氧化锆溶于水中,同时析出氧化锆。

③溶胶—乳化—凝胶法:

将含有Zn+4 溶胶先放入含有有机分散剂的乳化液中分散、陈化、稳定,再将溶胶凝胶化,凝胶经过烘干、焙烧得到ZrO2粉末.

㈧喷雾热分解法

将锆盐和稳定剂的混合盐溶液喷入高温气氛中,散成无数小液滴,液相蒸发,液滴变小,随后因过饱和而析出固相,进而热分解直接生成所需要的ZrO2粉.

三氧化锆陶瓷的粉体加工

陶瓷材料烧结后很难进行机械加工,且加工成本十分昂贵,故人们一直在寻找一种适合复杂形状陶瓷部件的近净尺寸成型技术。近十年来,国内外陶瓷研究工作者研究开发了许多ZrO2超细粉的制备技术。

所谓超细粉通常是指平均粒径为0.01—0。1μm的粉末。为了制得纳米陶瓷,必须首先制备出纳米级陶瓷粉末。传统的粉末制备方法已不能满足要求,必须采用新的粉末制备方法。

纳米材料的制备化学法

物理法

其他方法

湿化学法

化学气相法(CVD法)

溶剂蒸发法

共沉淀法

乳浊法

水热法

直接沉淀法

均一沉淀法

氧化锆微细粉末的制备的一般方法

①共沉淀法

这是一种古老的方法。它是利用各种在水中溶解的物质,经反应生成不溶解的氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、醋酸盐等,再经加热分解而成高纯度超微粉。

ZrOCl 2的水溶液中加入铵盐分散剂(NH 4)2SO 4,用氨水沉淀、分离、水洗、烘干、球磨、煅烧后制的ZrO2超细粉。

②溶胶—凝胶法

溶胶—凝胶法指金属有机或无机化合物经过溶液-溶胶-凝胶而固化,再经热处理而成氧化物或其他化合物固体的方法.

制备ZrO 2超细粉时,首先在Zr (0H )4水溶液中加入ZrO 2的稳定剂,如MgO 、Y 2O 3、CaO 等的硝酸盐化合物,然后加入硝酸,把pH 值调至5.5—6,待溶胶凝聚后,于70℃左右脱水,然后加热到400—700℃,就可得到ZrO2超细粉。制备流程以ZrOCl ·8H 2O 为原料,用去离子水制成一定浓度的原料液,搅拌条件下添加沉淀剂制成水合ZrO 2胶体,与70℃恒温加热一小时后陈化,制备成凝胶,抽滤并洗涤凝胶直至无Cl —存在,干燥凝胶,并经高温煅烧制成纳米级ZrO 2粉体.

③乳浊液法

共沉淀法 乳浊液法 溶胶-凝胶法 蒸发法 超临界合成法 气相法

这是一种比较新颖的粉体制备方法,即乳浊液法,用这种方法可以制得粉末性能非常好的纳米超细粉体。

将纯度〉99%的ZrO (NO 3)2·nH 20和(NO 3)3·6H 20晶体溶于蒸馏水中,配成一定浓度的溶液,按Y 2O 3含量为3%(摩尔分数)分别量取两种溶液并配成混合溶液.将混合液逐渐加入含3%(摩尔分数)乳化剂的二甲苯溶液中,不断搅拌并经超生处理形成乳浊液。在这种乳浊液中盐溶液以尺寸为10-30μm 的小液滴形态分散于有机溶剂中。忘乳浊液中通NH3气,使分散的盐溶液小液滴凝胶化.然后将凝胶放入蒸馏瓶中进行非均相的共沸蒸馏处理。经过蒸馏处理的凝胶进行过滤同时加入乙醇洗涤,目的是尽可能地滤去剩余的二甲苯和乳化剂。滤干的凝胶于红外灯下烘干,最后在700℃╳1h 条件下燃烧即得Y 2O 3·ZrO 2粉体。

④气相法

化学气相沉淀法(CVD)是很有前途的一种新方法,它是在一定的反应条件下(300℃╳5h ,〈1.01╳105)下的反应前驱物(如乙酰丙酮锆)蒸气在气态下分解得到Zr02。

a 。化学气相合成法

CVS 法的原理是将一种挥发性的金属有机物前驱体在减压下热

气相法

化学气相合成法(CVS ) 低温气相合成法 气相置换法

分解而制成粉体。

合成ZrO 2反应过程:用氦气气流(99.9%He)与叔丁基锆(前驱体)一同喷入反应去。另外,为保证产品能完全氧化,同时通入氧气流。氦气和氧气流量控制比例为1:10,气流压力由一碟式阀控制保持为1000Pa 反应器被加热至1000℃。气流经过反应器时锆的化合物被分解,形成细小的氧化物纳米颗粒,最后利用温度梯度将微粒收集下来。

b.气相置换法

气相置换法是利用ZrCl 4气体与Fe 2O 3固体反应制备ZrO 2的。其具体步骤是,先在Φ1cm ╳5cm (内径)的石英管中分开放置锆金属和三氧化二铁,石英管抽真空并低压(约13Pa )下保持1h 以去除固体吸附的气体,然后保持1h 以去除固体吸附的气体,然后通入一定量的氯气并密封,主要反应方程式如下:

Zr(s )+2Cl 2(g )==ZrCl 4(g)

Fe 203(s)+ZrCl 4(g )==2FeCl 2(g )+ZrO 2(g )+O 2(g )

FeCl 2(g )+2Zr(s )==2ZrCl (g )+Fe(s )

四 氧化锆微粉的干燥

用湿化学法制备纳米ZrO 2粉体要解决的一个关键问题是如何进行颗粒的干燥以消除或减少由此过程产生的团聚。

①直接高温煅烧

干燥法

冷冻干燥法 直接高温煅烧 超临界流体干燥 其他方法

将沉淀物置于高温中,干燥脱水与高温煅烧脱水同时发生.

五氧化锆陶瓷的成型

我主要想上课讲的几种方法通过氧化锆的制备工艺来具体化,我只写出了氧化锆陶瓷的原料及提炼方法→氧化锆陶瓷的粉体加工→氧化锆粉体的干燥→氧化锆陶瓷的成型(成型我没写)

氧化锆陶瓷

112 40 氧化锆陶瓷 编辑 白色,含杂质时呈黄色或灰色,一般含有HfO2,不易分离。在常压下纯ZrO2共有三种晶态。氧化锆陶瓷的生产要求制备高纯、分散性能好、粒子超细、粒度分布窄的粉体,氧化锆超细粉末的制备方法很多,氧化锆的提纯主要有氯化和热分解法、碱金属氧化分解法、石灰熔融法、等离子弧法、沉淀法、胶体法、水解法、喷雾热解法等。 目录 1简介 2种类特点 3粉体制备 4生产工艺 5应用 6增韧方法 1简介

氧化锆陶瓷,ZrO2陶瓷,Zirconia Ceramic 2种类特点 纯ZrO2为白色,含杂质时呈黄色或灰色,一般含有HfO2,不易分离。世界上已探明的锆资源约为1900万吨,氧化锆通常是由锆矿石提纯制得。在常压下纯ZrO2共有三种晶态:单斜(Monoclinic)氧化锆(m-ZrO2)、四方(Tetragonal)氧化锆 (t-ZrO2)和立方(Cubic)氧化锆(c-ZrO2),上述三种晶型存在于不同的温度范围,并可以相互转化: 温度密度 单斜(Monoclinic)氧化锆(m-ZrO2) <950℃ 5.65g/cc 四方(Tetragonal)氧化锆(t-ZrO2) 1200-2370℃ 6.10g/cc 立方(Cubic)氧化锆(c-ZrO2) >2370℃ 6.27g/cc 上述三种晶态具有不同的理化特性,在实际应用为获得所需要的晶形和使用性能,通常加入不同类型的稳定剂制成不同类型的氧化锆陶瓷,如部分稳定氧化锆(partially stabilized zirconia,PSZ),当稳定剂为CaO、 MgO、Y2O3时,分别表示为Ca-PSZ、 Mg-PSZ、 Y-PSZ等。由亚稳的t- ZrO2组成的四方氧化锆称之为四方氧化锆多晶体陶瓷(tetragonal zirconia polycrysta,TZP)。当加入的稳定剂是Y2O3 、CeO2,则分别表示为Y-TZP、Ce-TZP等。 3粉体制备 氧化锆陶瓷的生产要求制备高纯、分散性能好、粒子超细、粒度分布窄的粉体,氧化锆超细粉末的制备方法很多,氧化锆的提纯主要有氯化和热分解法、碱金属氧化分解法、石灰熔融法、等离子弧法、沉淀法、胶体法、水解法、喷雾热解法等。粉体加工方法有共沉淀法、溶胶一凝胶法、蒸发法、超临界合成法、微乳液法、水热合成法网及气相沉积法等。 4生产工艺

氧氯化锆工艺

氧氯化锆工艺 一、概述 氧氯化锆是一种重要的陶瓷材料,具有高硬度、高强度、高耐磨性和 耐腐蚀等优良性能,被广泛应用于机械制造、电子通讯、医疗器械和 航空航天等领域。本文将介绍氧氯化锆的制备工艺。 二、原材料准备 1. 氧化锆:选择纯度高、粒度均匀的氧化锆作为原材料。 2. 氯化铝:选择纯度高的氯化铝作为助剂。 三、工艺流程 1. 氧气预处理:将空气经过压缩机压缩后进入预处理器进行除尘和除 湿处理,再通过加热器升温至300-400℃,使其中的水分和杂质得以 去除。 2. 氧化锆还原:将经过预处理的氧气与粉末状的氧化锆混合后送入还 原反应器中,在1000-1200℃下进行还原反应,生成粉末状的金属锆。 3. 锆粉球形化:将金属锆粉放入球形化设备中,在500-800℃下进行 球形化处理,得到粒度均匀的锆粉球。 4. 氯化锆:将锆粉球放入氯化反应器中,在750-900℃下与氯化铝反 应生成氧氯化锆。 5. 氧氯化锆还原:将氧氯化锆与碳混合后在高温下还原,得到纯度高

的氧化锆。 四、详细工艺步骤 1. 原材料准备:将选择好的氧化锆和助剂氯化铝按照一定比例混合均 匀备用。 2. 氧气预处理:将空气经过压缩机压缩后进入预处理器进行除尘和除 湿处理,再通过加热器升温至300-400℃,使其中的水分和杂质得以 去除。 3. 氧化锆还原:将经过预处理的氧气与粉末状的氧化锆混合后送入还 原反应器中,在1000-1200℃下进行还原反应,生成粉末状的金属锆。反应条件为:H2/O2=1/1,反应时间为3-4小时。 4. 锆粉球形化:将金属锆粉放入球形化设备中,在500-800℃下进行 球形化处理,得到粒度均匀的锆粉球。球形化条件为:温度500-800℃,时间1-2小时。 5. 氯化锆:将锆粉球放入氯化反应器中,在750-900℃下与氯化铝反 应生成氧氯化锆。反应条件为:Cl2/Zr=1/1,Al/Zr=0.05/1,反应时间为6-8小时。 6. 氧氯化锆还原:将氧氯化锆与碳混合后在高温下还原,得到纯度高 的氧化锆。还原条件为:温度1600-1700℃,反应时间为4-5小时。 五、工艺优势 1. 采用先进的预处理技术,有效去除空气中的杂质和水分,保证了产 品的质量。

氧化锆 陶瓷 工艺

氧化锆陶瓷工艺 以氧化锆陶瓷工艺为标题,我们将介绍氧化锆陶瓷的制备工艺、特点以及在各个领域的应用。 一、氧化锆陶瓷的制备工艺 氧化锆陶瓷是由氧化锆粉末制成的一种陶瓷材料。制备氧化锆陶瓷的工艺一般包括以下几个步骤: 1. 原料准备:选择高纯度的氧化锆粉末作为原料,并按照一定的比例进行混合。原料的纯度对最终产品的性能有很大影响。 2. 成型:将混合好的氧化锆粉末通过压制、注塑等方式进行成型。常用的成型方法有干压成型、注塑成型等。 3. 成型件处理:成型后的陶瓷坯体需要进行处理,一般包括烘干、脱模等工艺步骤。这些步骤可以使陶瓷坯体具有一定的强度和稳定性。 4. 烧结:将处理好的陶瓷坯体放入烧结炉中进行高温烧结。烧结温度一般在1500℃以上,烧结时间根据陶瓷的要求而定。烧结后的陶瓷坯体会发生晶格结构的重排和颗粒间的相互结合,从而形成致密的陶瓷材料。 5. 后处理:烧结后的陶瓷坯体还需要进行表面抛光、加工等后处理

工艺,使得最终的氧化锆陶瓷具有更好的表面光洁度和精度。 二、氧化锆陶瓷的特点 氧化锆陶瓷具有许多优良的特点,使其在各个领域得到广泛应用: 1. 高硬度:氧化锆陶瓷具有很高的硬度,接近于莫氏硬度9,比大多数金属和非金属材料更为坚硬。这使得氧化锆陶瓷在耐磨、耐腐蚀等方面有着优异的性能。 2. 优良的耐热性:氧化锆陶瓷具有较高的熔点和较低的热导率,能够在高温环境下保持稳定的性能。这使得氧化锆陶瓷在高温工艺、高温装备等领域有着广泛的应用。 3. 优异的绝缘性能:氧化锆陶瓷具有良好的绝缘性能,能够在高电压、高电流等极端条件下保持稳定的绝缘性能。这使得氧化锆陶瓷在电子器件、绝缘体等领域有着重要的应用价值。 4. 生物相容性好:氧化锆陶瓷具有良好的生物相容性和生物惰性,不易引起过敏反应和组织排斥,因此被广泛应用于人体骨骼修复和人工关节等医疗领域。 三、氧化锆陶瓷的应用 氧化锆陶瓷由于其独特的性能,在各个领域都有着广泛的应用:

氧化锆陶瓷范文范文

氧化锆陶瓷范文范文 氧化锆陶瓷是一种高科技陶瓷材料,由氧化锆粉末制成,具有优异的 力学性能和化学稳定性。在医学领域,氧化锆陶瓷被广泛应用于人工关节、牙科修复和种植等领域,取得了显著的临床效果。本文将从氧化锆陶瓷的 制备方法、物理化学性能及应用等方面进行论述。 首先,氧化锆陶瓷的制备方法有烧结法、等离子喷雾沉积法和凝胶注 模法等。其中,烧结法是制备氧化锆陶瓷最常用的方法。它通过将氧化锆 粉末与添加剂一起混合后,加热至高温进行烧结,使粉末颗粒结合成致密 的材料。等离子喷雾沉积法是一种薄膜制备技术,可以制备出具有优异性 能的氧化锆涂层。凝胶注模法则是利用凝胶的可变形性制备复杂形状的氧 化锆陶瓷制品。 其次,氧化锆陶瓷具有许多出色的物理化学性能。首先,它具有极高 的硬度和抗磨性,可以有效抵抗外部压力和磨损的影响。其次,氧化锆陶 瓷具有优异的化学稳定性,可以在酸碱等恶劣环境下长期稳定使用。此外,氧化锆陶瓷还具有良好的生物相容性,不会引起人体组织排斥反应,可以 安全地应用于医学领域。 最后,氧化锆陶瓷在医学领域的应用十分广泛。在人工关节领域,氧 化锆陶瓷可以制成假体材料,具有良好的生物相容性和耐磨性,可以用于 人工髋、膝关节等人工关节的制造。在牙科修复领域,氧化锆陶瓷能够制 成具有良好透明度和美观度的牙冠和牙桥,可以用于修复缺失的牙齿。此外,在种植领域,氧化锆陶瓷可以制成种植体,用于替代缺失的牙根,实 现种植牙的功能和美观。

综上所述,氧化锆陶瓷是一种具有优异性能和广泛应用前景的陶瓷材料。通过不同的制备方法,可以制备出具有不同形状和性能的氧化锆陶瓷 制品。在医学领域,氧化锆陶瓷已经被广泛应用于人工关节、牙科修复和 种植等领域,为患者提供了高品质的医疗服务。相信随着科技的不断进步,氧化锆陶瓷在医学领域的应用前景将越来越广阔。

氧化锆陶瓷技术

氧化锆陶瓷技术 氧化锆陶瓷技术是一种高性能材料制备技术,其优越的性质使其在医疗、电子、能源、航空等领域有着广泛应用。作为一种重要的陶瓷材料,氧化锆具有耐高温、抗拉伸强度高、耐腐蚀等优良性能,随着技术的发展,其制备成本也有了明显的降低。本文将对氧化锆陶瓷技术进行详细的介绍。 一、氧化锆陶瓷制备技术 氧化锆陶瓷制备技术的一般过程包括原料制备、成型、烧结和机械加工。其中,原料制备主要有粉末合成和化学沉淀两种方法。粉末合成采用了金属氯化物和碳酸盐为原料,通过高温煅烧获得氧化锆粉末。化学沉淀法是将氧化钠与氯化锆在水溶液中进行反应,沉淀后得到氧化锆粉末。 成型方式主要有压制、注塑成型、离心成型、挤压成型等多种方法。烧结是指将成型的氧化锆陶瓷在高温下进行烧结,使其变得坚硬;机械加工是为了获得所需的形状和尺寸,包括磨削、抛光、车削等。 二、氧化锆陶瓷技术的应用

1、医疗领域 氧化锆陶瓷用于制作牙齿修复器和植入式人工关节,具有优异的生物相容性、抗氧化性和耐腐蚀性,耐磨损性强,能够保证植入体的长期使用。 2、电子领域 氧化锆陶瓷可用于制作高电容电子元器件,在电力电子设备中应用广泛,具有高介电常数、低损耗、高绝缘性、稳定性高的特点。 3、能源领域 氧化锆陶瓷用于制作全氧离子导体和固体氧化物燃料电池,对提高燃料电池的效能是很有帮助的。 4、航空领域 氧化锆陶瓷具有高温下的抗拉伸强度和抗高温腐蚀性能,可以用于制作高温航空部件和发动机叶片等,是航空领域中的重要材料之一。 三、氧化锆陶瓷的优势

1、抗压强度高 氧化锆陶瓷材料的抗压强度远高于其他陶瓷材料,具有很好的机械强度。 2、抗磨损性好 氧化锆陶瓷的抗磨损性非常强,比其他陶瓷材料耐用数倍甚至数十倍。 3、耐高温性能好 氧化锆陶瓷的耐高温性能非常好,可以用于高温设备和高温环境下的 零件,可以在1200℃以下长期使用。 4、化学稳定性高 氧化锆陶瓷材料不易与化学物质反应,具有良好的化学稳定性,不会 受到腐蚀。 综上所述,氧化锆陶瓷技术是一种十分重要的制备技术,其具有优良 的性质和广泛应用领域,对于发展国家产业具有重大意义。

氧化锆砖的生产工艺

氧化锆砖的生产工艺 氧化锆砖是一种高温耐火材料,广泛应用于冶金、建材、化工等行业。它具有优异的耐火性能和化学稳定性,因此备受青睐。本文将介绍氧化锆砖的生产工艺。 一、材料准备 氧化锆砖的主要原料是氧化锆粉和陶瓷粉末。首先需要将氧化锆粉经过筛分和烘干处理,以去除杂质和水分。同时,根据产品的要求,可添加一定比例的陶瓷粉末,以调整氧化锆砖的物理性能。 二、配料 将经过处理的氧化锆粉和陶瓷粉末按照一定比例混合均匀。为了确保混合效果,通常会采用机械搅拌的方式进行。在搅拌的过程中,还可以根据需要添加一些辅助材料,如增塑剂、粘结剂等,以改善砖坯的可塑性和成型性。 三、成型 将混合均匀的原料放入成型模具中进行成型。常见的成型方法有压制和注模两种。压制是将原料放入压力机中,施加一定压力,使其在模具中形成所需形状。注模则是将原料糊状物料通过注射器或挤出机注入模具中,经过一定时间的固化后取出。 四、干燥 成型后的氧化锆砖需要进行干燥处理,以去除成型过程中的水分和

有机物。干燥的方法主要有自然干燥和烘干两种。自然干燥是将砖坯放置在通风良好的环境中,让其自然蒸发水分。烘干则是利用热风或烘箱进行加热干燥,加快水分的蒸发速度。 五、烧结 烧结是氧化锆砖生产中最重要的工艺环节。将经过干燥处理的砖坯放入高温炉中进行烧结。烧结温度一般在1600℃以上,烧结时间根据砖坯的厚度和尺寸而定。在烧结过程中,砖坯会逐渐变硬、变致密,并形成晶界结合。烧结后的氧化锆砖具有优异的耐火性能和机械强度。 六、检验 烧结完成后,对氧化锆砖进行质量检验。主要包括外观质量、尺寸精度、抗压强度等指标的检测。合格的产品可以进行包装和出厂。 氧化锆砖的生产工艺主要包括材料准备、配料、成型、干燥、烧结和检验等环节。通过严格的工艺流程和质量控制,可以生产出质量优良、性能稳定的氧化锆砖产品,满足不同行业的需求。

氧化锆生产流程

氧化锆生产流程 氧化锆是一种重要的工业原料,广泛应用于陶瓷、电子、化工等领域。下面将介绍氧化锆的生产流程。 1. 原料准备 氧化锆的主要原料是氧化锆矿石,常见的有氧化锆矿、菱锆石和硅锆石等。首先需要对原料进行破碎和磨细处理,以提高原料的反应性和溶解性。 2. 矿石焙烧 经过破碎和磨细处理的原料进入焙烧炉进行焙烧。焙烧的目的是去除原料中的有机物和水分,并使矿石中的锆石转化为氧化锆。焙烧温度一般在1000℃以上,时间根据矿石的性质和规格而定。 3. 矿石浸出 焙烧后的矿石经过冷却后,进入浸出槽进行浸出。浸出使用的溶剂一般为稀硫酸或氢氟酸,将氧化锆矿石中的氧化锆溶解出来。浸出温度和时间会影响溶解率,需要根据实际情况进行控制。 4. 溶液净化 浸出得到的溶液中会含有杂质,需要进行净化处理。一般采用沉淀法或萃取法去除杂质,使溶液中的氧化锆浓度达到一定的要求。 5. 氢氧化锆沉淀

净化后的溶液经过加碱反应,将氧化锆转化为氢氧化锆沉淀。在一定的温度和pH条件下,通过逐渐加入碱液,使溶液中的氢氧化锆逐渐沉淀出来。沉淀过程中需要控制温度和搅拌速度,以获得较好的沉淀性能。 6. 氢氧化锆煅烧 氢氧化锆沉淀经过过滤、洗涤和干燥处理后,得到氢氧化锆粉末。为了得到纯度更高的氧化锆,需要对氢氧化锆粉末进行煅烧处理。煅烧的温度和时间需要根据产品质量要求进行控制。 7. 氧化锆粉磨 煅烧后的氢氧化锆经过粉碎和磨细处理,得到所需的氧化锆粉末。粉磨过程中需要控制粒度和分布,以满足不同应用领域的要求。 8. 氧化锆制品加工 氧化锆粉末可以根据不同的需求进行多种加工。常见的加工方法包括压制、注射成型、喷涂、烧结等。根据不同的加工方法和工艺参数,可以制备出各种形状和尺寸的氧化锆制品。 以上就是氧化锆的生产流程。通过原料准备、矿石焙烧、矿石浸出、溶液净化、氢氧化锆沉淀、氢氧化锆煅烧、氧化锆粉磨和氧化锆制品加工等步骤,可以生产出高纯度的氧化锆产品。氧化锆的广泛应用使得其生产流程越来越重要,也为相关领域的发展提供了重要的支持。

氧化锆陶瓷生产工艺

氧化锆陶瓷生产工艺 目录 一、概述 (2) 二、氧化锆陶瓷的特征 (2) 三、氧化锆陶瓷的应用 (3) 四、普通氧化锆陶瓷产品制备工艺 (4) 五、氧化锆陶瓷产品注塑件制备工艺 (10) 六、氧化锆陶瓷优势 (12)

一、概述 氧化锆陶瓷呈白色,含杂质时呈黄色或灰色,一般含有HfO2,不易分离。在常压下纯ZrO2共有三种晶态。 ■ 低温型单斜晶(m-ZrO2)■ 中温型四方晶(t-ZrO2)■ 高温型立方晶 (c-ZrO2) 上述三种晶型存在于不同的温度范围,并存在如下相互转化关系: 二、氧化锆陶瓷的特征 高熔点 氧化锆的熔点为:2715℃,可作为高温耐火材料 硬度大、耐磨性好 按莫氏硬度:蓝宝石>氧化锆陶瓷>康宁玻璃>铝镁合金>钢化玻璃>聚碳酸酯强度、韧性大 氧化锆的强度可达:1500MPa 热导率和膨胀系数低 在常见陶瓷材料中,其热导率最低(1.6-2.03W/(m.k)),热膨胀系数与金属接近。

电学性能好 氧化锆的介电常数是蓝宝石的3倍,信号更灵敏。 三、氧化锆陶瓷的应用 氧化锆陶瓷广泛运用于3C电子、光通讯、智能穿戴、生物医用、珠宝首饰、日常生活、耐火材料等领域。

四、普通氧化锆陶瓷产品制备工艺 一般生产制备流程 (一)、氧化锆陶瓷粉体的制备 微晶陶瓷是一种通过加热玻璃晶化能得到一种含有大量微晶相和少量玻璃相的复合固体材料。微晶锆系陶瓷简称为微晶锆,具有耐磨、耐腐蚀、高强高韧等性质。 微晶锆陶瓷粉体的质量要求如下: 1、粒度分布是正态分布,分级精度要高; 2、颗粒形状接近圆形,颗粒强度高,应力均匀; 3、分散性要好,无团聚或很少团聚; 4、纯度要高有害杂质的含量要尽可能低。 (二)、将氧化锆陶瓷粉体加工成型: 目前工艺上主要有下面四种加工成型方法: 1、注射成型 注射成型是通过在粉体中添加流动助剂,充模得到所需形状胚体。主要生产外形复杂,尺寸精确或带嵌件的小型精密陶瓷件。

氧化锆牙科陶瓷技术文书

氧化锆牙科陶瓷技术文书 "氧化锆牙科陶瓷技术文书" 第一部分:引言 在牙科修复领域,氧化锆陶瓷作为一种常见的修复材料,因其优异的生物相容性、高度的强度和耐用性而备受青睐。本文将详细介绍氧化锆陶瓷的制备工艺、优缺点以及临床应用等方面的知识。 第二部分:氧化锆陶瓷的制备工艺 2.1 原料选择 氧化锆陶瓷的制备需要高纯度的氧化锆粉末作为原料。通常使用化学方法或物理方法从天然的锆矿或工业副产物中提取锆矿。 2.2 氧化锆粉末的预处理 为了提高氧化锆陶瓷的致密度和机械性能,常常需要对氧化锆粉末进行预处理。这包括球磨、筛分和干燥等步骤,以获得均匀的颗粒大小和细腻的粉末。 2.3 烧结工艺 烧结是氧化锆陶瓷制备的关键步骤。一般采用高温烧结法,通过在高温下对预处理后的氧化锆粉末进行压实、烧结和热处理,从而获得致密的氧化锆陶瓷。 第三部分:氧化锆陶瓷的优缺点

3.1 优点 氧化锆陶瓷具有优异的生物相容性,不会引起过敏或刺激反应。 氧化锆陶瓷的强度高,抗磨损性能好,能够长期保持修复体的完整性和稳定性。氧化锆陶瓷的色泽可调性高,能够与天然牙齿完美匹配,提供美观的修复效果。 3.2 缺点 氧化锆陶瓷的制备工艺较为复杂,需要较高的设备和技术水平。 与传统金属修复相比,氧化锆陶瓷修复的成本较高。 第四部分:氧化锆陶瓷的临床应用 氧化锆陶瓷主要应用于牙科修复领域,包括牙冠、牙桥、贴面等。由于其优异的生物相容性和美观性能,氧化锆陶瓷在牙齿修复中广泛应用,并取得了显著的临床效果。 第五部分:结论 氧化锆陶瓷作为一种修复材料,具有众多优点,如优异的生物相容性、高强度和耐用性。然而,其制备工艺复杂,成本较高。在临床应用方面,氧化锆陶瓷广泛应用于牙科修复领域,并取得了良好的效果。未来,随着科技的进步和技术的改进,氧化锆陶瓷有望在牙科修复领域发挥更大的作用。

氧化锆的制备方法

氧化锆的制备方法 摘要: 一、氧化锆的制备方法简介 二、氧化锆的制备方法分类与原理 1.溶胶-凝胶法 2.化学沉淀法 3.水热法 4.燃烧法 5.高温固相法 三、各种制备方法的优缺点比较 四、氧化锆的应用领域 五、我国氧化锆产业发展现状与展望 正文: 氧化锆作为一种重要的无机材料,因其具有高硬度、高熔点、高化学稳定性等优异性能,在陶瓷、化工、电子、医疗等多个领域得到广泛应用。氧化锆的制备方法众多,下面我们来详细了解一下各种制备方法及其优缺点。 一、氧化锆的制备方法简介 氧化锆的制备方法主要可以分为溶胶-凝胶法、化学沉淀法、水热法、燃烧法和高温固相法等。这些方法各有特点,适用于不同领域和需求。 二、氧化锆的制备方法分类与原理 1.溶胶-凝胶法:该方法通过溶液法制备氧化锆前驱体,然后经过烧结得到

氧化锆。此方法制备的氧化锆具有较高的纯度和较低的烧结温度。 2.化学沉淀法:通过化学反应生成氧化锆沉淀,再经过滤、洗涤、干燥和烧结等步骤得到氧化锆。这种方法制备的氧化锆纯度高,成本较低。 3.水热法:在密闭容器中,通过水热反应制备氧化锆。此方法具有环保、节能、纯度高等优点。 4.燃烧法:通过燃烧锆化合物制备氧化锆。这种方法操作简便,但氧化锆纯度较低。 5.高温固相法:在高温下,通过固相反应制备氧化锆。此方法适用于大规模生产,但能耗较高。 三、各种制备方法的优缺点比较 溶胶-凝胶法、化学沉淀法和水热法等制备方法具有较高的纯度和较低的烧结温度,但制备过程相对复杂,成本较高。燃烧法操作简便,但氧化锆纯度较低。高温固相法适用于大规模生产,但能耗较高。 四、氧化锆的应用领域 氧化锆在陶瓷、电子、化工、医疗等领域具有重要应用。氧化锆陶瓷具有高硬度、高熔点、高化学稳定性等优点,广泛应用于发动机部件、关节轴承、齿科修复材料等。 五、我国氧化锆产业发展现状与展望 近年来,我国氧化锆产业发展迅速,产能不断扩大,产品质量和性能不断提高。然而,与国际先进水平相比,我国氧化锆产业在产品种类、应用领域、技术创新等方面仍有较大差距。

氧化锆陶瓷的制备工艺

氧化锆陶瓷的制备工艺 一氧化锆陶瓷的原料 氧化锆工业原料是由含锆矿石提炼出来的。 斜锆石(ZrO2) 自然界锆矿石 锆英石(ZrO2 ·SiO2) 二氧化锆陶瓷的提炼方法 氯化和热分解 碱金属氧化物分解法 石灰溶解法 等离子弧法 提炼氧化锆的主要方法 沉淀法 胶体法 水解法 喷雾热分解法 ㈠氯化和热分解法 ZrO2SiO2+4C+4Cl2ZrCl4+SiCl4+4CO 其中ZrCl4和SiCl4以分馏法加以分离,在150–180℃下冷凝出ZrCl4然后加水水解形成氧氯化锆,冷却后结晶出氧氯化锆晶体,经焙烧就得到氧化锆。 ㈡碱金属氧化物分解法 ZrO2SiO2+NaOH→Na2ZrO3 +Na2SiO4+H2O

ZrO 2SiO 2+Na 2CO 3→Na 2ZrSiO 3+CO 2 ZrO 2SiO 2+Na 2C03→Na 2ZrO 3+Na 2Si03+CO 2 ①反应后用水溶解,滤去Na 2Si03; ②Na 2Zr03→水合氢氧化物→用硫酸进行钝化→ Zr 5O 8(SO 4)2·x H 20→氧化锆粉 ㈢石灰熔融法 CaO+ZrO 2·SiO 2→ZrO 2+CaSiO 3 焙烧后用盐酸浸出除去CaSiO3 ㈣等离子弧法 锆英石砂(ZrO 2∙SiO 2) ㈤沉淀法 沉淀法是在羧基氯化锆等水溶性锆盐与稳定剂盐的混合水溶液中加入氨水等碱性类物质,以获得氢氧化物共沉淀的方法。将共沉淀物干 焙烧 氨 水 调 整 PH 值 用水水解 ZrO2 SiO2 注入高温等离子弧中 熔化并离解 凝固后SiO 2粘在ZrO 2结晶表面 用液体NaOH 煮沸可除SiO 2 ZrO 2 和 硅酸铀 氧化锆 洗 涤

氧化锆的制备方法

氧化锆的制备方法 氧化锆是一种重要的功能材料,广泛应用于光学、陶瓷、电子等领域。本文将介绍氧化锆的制备方法,包括热法、化学法和物理法。 热法是制备氧化锆的一种常用方法。首先,将锆砂或锆铁矿石粉碎,并通过化学方法提取出金属锆。然后,将提取得到的锆金属放入高温炉中,在氧气气氛中进行煅烧。锆金属在高温下与氧气发生反应,形成氧化锆。煅烧后的产物经过磨碎、筛分等处理,得到所需的氧化锆粉末。热法制备的氧化锆粉末颗粒均匀、尺寸可控、晶型纯度高,适用于大规模生产。 化学法是另一种制备氧化锆的常用方法。一种常见的化学法是溶胶-凝胶法。在该方法中,通过溶剂处理和着胶剂的添加, 将锆盐和其他化学试剂溶解于溶液中,形成溶胶体系。随后,通过蒸发降温、等离子体共轭、凝胶分解等步骤,使溶胶逐渐凝胶成固体胶体。最后,通过热处理,将胶体转化为氧化锆。化学法制备的氧化锆具有较高的化学纯度、可控的形貌和颗粒尺寸分布。此外,化学法还可以制备氧化锆的纳米颗粒,具有较大的比表面积和优异的物理性能。 物理法是制备氧化锆的另一种方法。物理法中,常用的方法有热喷涂法和溅射法。热喷涂法是将氧化锆粉末加热到熔融状态,然后通过高速喷射或喷雾燃烧,将熔融的氧化锆颗粒喷射到基底上,在基底上形成均匀的氧化锆涂层。溅射法则是将氧化锆靶材置于真空室中,通过高能离子束轰击靶材表面,使靶材表面的氧化锆原子脱离靶材,并沉积于基底上,形成氧化锆涂层。

物理法制备的氧化锆涂层具有较好的附着力和致密性,可用于材料表面的保护和改性。 综上所述,氧化锆的制备方法主要包括热法、化学法和物理法。热法适用于大规模制备,并可控制粉末尺寸和晶型纯度。化学法可以制备高纯度的氧化锆,并可控制形貌和粒径分布。物理法主要用于制备氧化锆涂层,具有较好的附着力和致密性。根据所需的氧化锆产品和工艺要求,选择合适的制备方法,有助于提高制备效率和产品质量。

氧化锆的制备方法 -回复

氧化锆的制备方法-回复 【氧化锆的制备方法】 氧化锆(ZrO2)是一种重要的无机非金属材料,由于其优异的物理化学性质,如高熔点、耐腐蚀、高强度以及良好的化学稳定性,在结构陶瓷、功能陶瓷、催化剂载体、高级耐火材料等领域有着广泛的应用。本文将详细介绍氧化锆的几种主要制备方法。 一、固相法 1. 原料准备:首先,选取高纯度的锆砂(ZrSiO4)作为原料,这是因为锆砂中锆元素含量较高且易于提取。 2. 热分解还原:将锆砂与还原剂(如碳或镁)混合均匀后,进行高温热处理(一般在1600-2000)。在这个过程中,锆砂被还原为二氧化锆和硅。 3. 分离提纯:经过高温反应后的产物冷却后,通过破碎、筛选和磁选等步骤去除杂质,并分离出二氧化锆。 4. 烧结活化:将得到的二氧化锆粉末在高温下进一步烧结,以消除晶格缺陷,提高其致密度和纯度,最终得到氧化锆产品。

二、溶胶-凝胶法 1. 前驱体溶液制备:选用可溶性锆化合物(如硝酸锆、氯化锆等)溶解于醇类或其他有机溶剂中,然后加入适量的稳定剂和络合剂,形成稳定的锆盐溶液。 2. 溶胶生成:通过缓慢滴加碱液(如氨水)或醇盐引发水解和聚合反应,使锆盐溶液转化为溶胶体系。 3. 凝胶老化与干燥:将上述溶胶在一定温度下静置一段时间(老化过程),使其充分形成三维网络结构,随后通过低温烘干去除溶剂,得到干凝胶。 4. 热解与煅烧:将干凝胶在氮气或氩气保护下逐步升温至500-800进行热解,除去有机成分并转化为氧化锆。之后继续升温至1200-1600进行煅烧,最终得到具有高纯度和良好微观结构的氧化锆粉体。 三、水热法 1. 原料溶解:选择锆的可溶性盐在热水或超临界水中溶解,同时添加适当的稳定剂,促使锆离子在水热条件下生成稳定的锆配合物。 2. 水热反应:将溶解有锆盐的溶液置于高压釜中,在特定温度(通常高于

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