氧化锆陶瓷资料

新型氧化锆陶瓷与精细工艺研究成果

(1)氧化锆陶瓷在粉末制备:
目前氧化锆陶瓷最引人注目的是超高温技术。利用超高温技术不但可廉价地研制氧化锆陶瓷,还可廉价地研制新型玻璃,如光纤维、磁性玻璃、混合集成电路板、零膨胀结晶玻璃、高强度玻璃、人造骨头和齿棍等。此外,利用超高温技术还可以研制出象钽、钼、钨、钒铁合金和钛(Ti)等可以应用于太空飞行、海洋、核聚变等尖端领域的材料。例如日本在4000—15000℃和一个大气压以下制造金钢石,其效率比现在普遍采用的低温低压等离子体技术高一百二十倍。
氧化(oxidation)锆陶瓷(原料:非金属矿物)超高温技术具有如下优点:能生产出用以往方法所不能生产的物质;能够获得纯度极高的物质:生产率(productivity)会大幅度提高;可使作业程序(procedure)简化、易行。喷气织机辅嘴检查边撑环转动是否灵活、是否磨损、是否积存有飞花、止纱销和主鼓间隔是否为0.5 mm,气管是否漏气,集中供油是否漏油,油管是否有损伤或折弯,控制箱内部是否积存有飞花,确认综框高度误差是否在2 mm以内,滤气器排气管是否畅通,经轴小齿轮上是否存有飞花,开口装置锥齿轮轴上是否有纱头、滤油器上筛眼是否堵塞,送经、松经轴上是否卷有纱头,电线绝缘套管是否有损伤、制动器的间隙是否正确。油嘴部位加油、开放型齿轮的齿面和链条的加油以及检查综框和综框导板上是否有磨损。目前,氧化锆陶瓷在超高温技术方面居领先地位的是日本。据统计,2000年日本超高温技术的氧化锆陶瓷市场规模也将会超过20万亿日元。此外,溶解法制备粉末、化学气相沉积(sedimentation)法制备陶瓷粉末、溶胶K凝胶法生产莫来石超细粉末以及等离子体气相反应法等也引起了人们的关注。在这几种方法中,绝大部分是近年开发研究出来的或是在近期得以完善的。
(2)氧化(oxidation)锆陶瓷成型:
氧化(oxidation)锆陶瓷成型方法大体分为干法成型和湿法成型两大类,干法成型包括钢模压制成型、等静压成型、超高压成型、粉末电磁成型等;湿法成型大致可分为塑性成型和胶态浇注成型两大类。近些年来胶态成型和固体无模成型技术在氧化锆陶瓷的成型研究(research)中也取得了较为快速的发展。
氧(Oxygen)化锆陶瓷胶态成形是高分散陶瓷浆料的湿法成形,与干法成形相比,可以有效控制团聚,减少缺陷。氧化锆陶瓷生产要求制备高纯、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。无模成形实际上是快速原型制造技术(RapidGOOGLE PRototypingmanufacturingtechnology,RP&M)在制备氧化锆陶瓷材料中的应用。氧化锆陶瓷材料胶态无模成形过程是通过将含或不含粘结剂的氧化锆陶瓷浆料在一定的条件下直接从液态转变为固态,然后按照RP&M的原理逐层制造得到氧化锆陶瓷生坯的过程。成形后的生坯一般都具备良好的流变学特性,可以保证后处理过程中不变形。
氧化锆陶瓷成型技术未来的发展将集中于以下几个发面:
a.进一步开发已经提出的各种氧(Oxygen)化锆陶瓷无模成形技术在制备不同陶瓷材料中的应用;
b.氧化(oxidation)锆陶瓷性能更加复杂的结构层以及在层内的穿插、交织、连接结构和成分三维变化的设计;
c.氧化锆陶瓷大型异形件的结构设计与制造;
d.氧(Oxygen)化锆陶瓷微结构的制造及实际应用;
e.进一步开发氧化锆陶瓷无污染和环境协调的新技术。
(3)氧化(oxidation)锆陶瓷烧结(把粉状物料转变为致密体的过程):
氧化锆陶瓷制品因其特殊的性能要求,需要用不同于传统陶瓷制品的烧成工艺与烧结(把粉状物料转变为致密体的过程)技术。随着氧化锆陶瓷工业的发展,其烧成机理、烧结技术及特殊的窑炉设施的研究取得突破性的进展。目前特种陶瓷的主要烧结方法有:常压烧结法、热压烧结/热等静压烧结法、反应烧结法、液相烧结法、微波烧结法、电弧等离子烧结法、自蔓延烧结法、气相沉积法等。
(4)氧(Oxygen)化锆陶瓷的精密(precise)加工:
氧(Oxygen)化锆陶瓷属于脆性材料(Material),硬度高、脆性大,其物理机械性能(尤其是韧性和强度)与金属材料有较大差异,加工性能差,加工难度大。因此,研究(research)氧化(oxidation)锆陶瓷材料的磨削机理,选择最佳的磨削方法是当前要解决的主要问题。
近年来兴起的氧化(oxidation)锆陶瓷(原料:非金属矿物)磨削加工方法主要有:
a.超声波(是一种频率高于20000赫兹的声波)振动磨削加工方法
b.在线电解修整金刚石砂轮磨削加工方法
c.电解、电火花复合磨削加工工艺
d.电化学在线控制加工方法
采用刀具加工氧(Oxygen)化锆陶瓷也引起了人们的极大兴趣。喷气织机辅嘴检修工需要对机器的电动油泵、集中供油、主电动机散热部位、开口凸轮箱的输入轴、电磁制动器、探纬器、剪刀、绞边、边撑和捕边处理纱进行日常保养。目前,这方面的工作仅处于研究实验阶段,由于用超高精度的车床和金刚石单晶车刀进行加工,以微米数量级的微小吃刀深度和微小的走刀量,能获得0.1微米左右的加工精度,因而许多国家把这种加工技术作为超精密加工的一个方面而加以开发研究。在我国新型氧化锆陶瓷与精细工艺国家重点(zhòng diǎn)实验室在这方面的研究成果已位居世界前列。

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