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          山東磊寶鋯業科技股份有限公司

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          行業資訊

          氧化鋯材料種類及應用

          添加時間:2015-06-24 09:10:35 瀏覽次數:

                氧化鋯是一種耐高溫、耐腐蝕、耐磨損而且具有優良導電性能的無機非金屬材料,20世紀20年代初即被應用于耐火材料領域,直到上世紀70年代中期以來,國際上歐美日先進國家竟相投入具資研究開發氧化鋯生產技術和氧化鋯系列產品生產,進一步將氧化鋯的應用領域擴展到結構材料和功能材料,同時氧化鋯也是國家產業政策中鼓勵重點發展的高性能新材料之一,目前正廣泛地被應用于各個行業中。
                氧化鋯基本性能
               常壓下純的氧化鋯有三種晶型,低溫為單斜晶系,密度5.65g/cm³,高溫為四方晶系,密度6.10g/cm³,更高溫度下為立方晶系,密度6.27g/cm³,其相互間的轉化關系如下:
               單斜ZrO2→(1170℃)四方ZrO2→(2370℃)立方ZrO2→(27150℃)熔體
               天然ZrO2和用化學法得到的ZrO2屬于單斜晶系。單斜晶型與四方晶型之間的轉變伴隨有7%左右的體積變化。加熱時由單斜ZrO2轉變為四方ZrO2,體積收縮,冷卻時由四方ZrO2轉變為單斜ZrO2,體積膨脹。但這種收縮與膨脹并不發生在同一溫度,前者約在1200℃,后者約在1000℃。
               由于晶型的轉變產生體積變化,會造成開裂,故單純的氧化鋯陶瓷很難生產,通過實踐發現加入適量的晶型穩定劑Cao、MgO、Y2O3、CeO2等和其他稀土氧化物,可以使ZrO2相變溫度降低至室溫以下,使高溫穩定的四方和立方氧化鋯在室溫也能以穩定或亞穩定形式存在,形成無異常膨脹、收縮的立方、四方晶型的穩定氧化鋯(FSZ)和部分穩定氧化鋯(PSZ)。
                氧化鋯中隨著穩定劑加入量的不同,會產生不同晶型的氧化鋯,相變過程中由于體積和形狀的改變,能夠吸收能量,減少裂紋尖端應力集中,阻止裂紋擴展,提高陶瓷是否認韌性,從此氧化鋯相變增韌陶瓷的研究和應用得到了迅速的發展,主要有三種類型:部分穩定氧化鋯陶瓷;四方氧化鋯多晶體陶瓷;氧化鋯增韌陶瓷。
               氧化鋯應用領域
               氧化鋯耐火材料
                氧化鋯從20世紀20年代初就被應用于耐火材料領域,直至今天在耐火材料領域仍然占有一席之地。
               氧化鋯坩堝
               如前所述氧化鋯的熔點高達2700℃,即使加熱到1900多攝氏度也不會與熔融的鋁、鐵、鎳、鉑等金屬,硅酸鹽和酸性爐渣等發生反應,所以用氧化鋯材料制作的坩堝能成功地熔煉鉀、鈉、石英玻璃以及氧化物和鹽類等。
               氧化鋯耐火纖維
                氧化鋯纖維是一種能夠在1600℃以上超高溫環境下長期使用的陶瓷纖維耐火材料,具有比氧化鋁纖維、莫來石纖維、硅酸鋁纖維等更高的使用溫度和更好的隔熱性能,并且高溫化學性質穩定、耐腐蝕、抗氧化、不易揮發、無污染。這些優異特性決定了氧化鋯纖維是一種頂尖的高檔耐火纖維材料。
               氧化鋯窯爐材料
                氧化鋯作為耐火材料主要用在大型玻璃池窯的關鍵部位,早期使用的鋯質耐火材料,其氧化鋯含量僅為33%~35%,日本旭硝子公司研制成功含氧化鋯94%~95%的鋯質耐火材料,將其使用在玻璃窯頂部和關鍵部位,大大提高了玻璃窯的壽命。
          將氧化鋯熔融、吹制后得到大小不同的氧化鋯空心球,制備各種高級隔熱磚,避免了陶瓷纖維老化后的粉塵污染問題,主要生產廠家有洛陽耐火材料研究院和山東磊寶鋯業科技股份有限公司。
                氧化鋯結構陶瓷
               1975年澳大利亞R.G.Garvie以氧化鈣為穩定劑制得部分穩定氧化鋯,并首次利用氧化鋯馬氏體相變增韌的效應,提高了韌性和強度,極大的擴展了氧化鋯在結構陶瓷領域的應用。
               氧化鋯研磨材料
                氧化鋯磨球具有硬度大、磨損率小、使用壽命長、可大幅減少研磨原料的污染,能夠很好地保證產品質量,同時氧化鋯材料密度大,用做研磨介質時撞擊能量強,可大大提高研磨分散效率,可有效縮短研磨時間。
               良好的化學穩定性決定了其耐腐蝕性,可以在酸性和堿性介質中使用。
                氧化鋯涂層材料
                高性能Y2O3等穩定劑穩定的氧化鋯熱障陶瓷涂層材料,主要應用于高性能渦輪航空發動機。
                與氧化鋯形成復相材料
                與其它材料復合形成的復相材料,比如氧化鋯與氧化鋁、莫來石等材料形成的復相材料,得到了比單相材料具有更異性的新材料。
                氧化鋯發展前景
                隨著現代科學技術和測試技術的發展,人類對于氧化鋯的認識必將更進一步深入,氧化鋯定會以新的面貌出現,近幾年國內的一些公司已經能夠生產高質量超細氧化鋯粉體,且大部分產品出口,但是在粉料制備方面仍然整體處于較落后水平,今后的發展應朝著新功能、新應用領域方向方展,不斷擴大氧化鋯應用領域。
                通過以上所述發現,目前氧化鋯陶瓷材料應用領域正逐漸發展到裝飾陶瓷領域、珠寶首飾品領域,高檔奢侈品消費領域,正沿著種類、功能多樣化的趨勢發展??梢韵胂?,未來氧化鋯材料將會在各個領域發揮重要作用。

           

          山東磊寶鋯業科技股份有限公司專業生產銷售硫酸鋯、工業氧化鋯、氧氯化鋯、穩定氧化鋯、電熔氧化鋯、氧化鋯制品、氧化鋯砂粉、剛玉制品、氧化鋯空心球磚、氧化鋁空心球磚、電熔氧化鎂、氧化鋯陶瓷、氧化鋁陶瓷、鋯氈、布料溜槽等系列產品,公司擁有完善的硫酸鋯、工業氧化鋯、氧氯化鋯、穩定氧化鋯、電熔氧化鋯生產體系,所生產的硫酸鋯、工業氧化鋯、氧氯化鋯、穩定氧化鋯、電熔氧化鋯等產品質優價廉,歡迎新老客戶來電垂詢,聯系電話:0533-6058393。

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