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        东莞市明睿陶瓷科技有限公司

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        彩色氧化锆陶瓷制备方法
        发布时间:2021-01-07????来源:明睿陶瓷???作者:管理员

        氧化锆陶瓷具有高强度英超联赛官网、高韧性以及耐磨损英超联赛官网、耐腐蚀等优良性能,广泛应用于模具英超联赛官网、刀具、陶瓷轴承英超联赛官网、电子元器件英超联赛官网、生物医学材料等领域。目前,随着氧化锆陶瓷广泛应用于电子产品领域英超联赛官网英超联赛官网英超联赛官网,尤其是作为手机背板英超联赛官网,其单一的颜色已经制约了其应用,不能满足人们对于结构器件外观上的要求英超联赛官网,所以开拓丰富多彩的颜色能极大地拓宽氧化锆陶瓷材料的应用领域英超联赛官网,具有广阔的发展前景英超联赛官网。

         

         

        一英超联赛官网英超联赛官网英超联赛官网、彩色氧化锆陶瓷概述

         

         

        随着技术的不断发展英超联赛官网,彩色氧化锆陶瓷的合成方法越来越多元化英超联赛官网。其制备技术的关键在于着色相(如CoO英超联赛官网英超联赛官网英超联赛官网、Cr2O3英超联赛官网、Fe2O3等)能够均匀分布在陶瓷基体中英超联赛官网英超联赛官网英超联赛官网。研究合成的彩色氧化锆陶瓷必须达到晶体结构稳定英超联赛官网,色彩艳丽均匀英超联赛官网英超联赛官网英超联赛官网英超联赛官网,高温及化学稳定性好英超联赛官网,且不破坏其固有的性能英超联赛官网英超联赛官网。

         

        对于彩色氧化锆陶瓷来说英超联赛官网,由于构成基体与着色相的颗粒粒径小英超联赛官网英超联赛官网、表面积大英超联赛官网、表面能高英超联赛官网,颗粒间的毛细作用力英超联赛官网、静电引力、范德华力突出英超联赛官网,在此环境下,纳米粉颗粒极易团聚成一个尺寸较大的颗粒体英超联赛官网英超联赛官网,从而导致纳米复相陶瓷其相对较好的物理化学性能大幅降低英超联赛官网。因此英超联赛官网英超联赛官网,要想制备出性能良好英超联赛官网,颜色多样的氧化锆陶瓷英超联赛官网,必须克服团聚现象,使着色相在陶瓷基体材料中均匀分散。

         

        二英超联赛官网、彩色氧化锆陶瓷制备方法

         

         

        彩色氧化锆陶瓷的制备方法主要有:固相混合法英超联赛官网英超联赛官网、化学共沉淀法英超联赛官网英超联赛官网、液相浸渗法英超联赛官网英超联赛官网英超联赛官网英超联赛官网、高温渗碳法等。

         

        1英超联赛官网、固相混合法

         

        固相混合法是采用混合球磨技术制备彩色氧化锆粉体英超联赛官网英超联赛官网英超联赛官网。它将着色剂、矿化剂等氧化物颗粒按照一定化学配比,与稳定氧化锆纳米粉体进行混合、球磨英超联赛官网英超联赛官网,固体颗粒晶粒在此过程中被细化,发生了利于实现低温化学反应的微裂纹、晶格扭曲英超联赛官网英超联赛官网、表面能升高等现象。

         

         

        目前英超联赛官网,固相混合法是制备彩色氧化锆陶瓷的主要方法英超联赛官网。其优点是:工艺简单、成本低廉、操作方便英超联赛官网、易工业化英超联赛官网英超联赛官网。缺点是:无法克服纳米颗粒团聚英超联赛官网,着色相和基体纳米颗劣⒊偻混合不均匀英超联赛官网,且球磨时间长英超联赛官网英超联赛官网英超联赛官网,球磨介质或大气对粉体有可能造成严重的污染英超联赛官网。

         

        2、化学共沉淀法

         

        化学共沉淀法是利用锆盐英超联赛官网英超联赛官网、稳定剂盐和着色离子盐溶液混合后英超联赛官网,通过与碱或者碳酸盐等的反应英超联赛官网,共同生成氢氧化物或者碳酸盐沉淀,然后加热分解而获得氧化锆复合粉体英超联赛官网。共沉淀法中英超联赛官网,溶液中的金属阳离子由于过剩的沉淀剂使之同时沉淀下来成为混合物英超联赛官网,而在特殊的情况下英超联赛官网,要求沉淀下来的复合氧化物或其前驱体必须符合一定的化学计量比,阳离子以一定的比例生成沉淀英超联赛官网。

         

         

        化学共沉淀法优点是:获得的氧化锆粉体纯度高、性能优良英超联赛官网英超联赛官网。其缺点是:由于彩色氧化锆共沉淀离子复杂英超联赛官网英超联赛官网,导致后期烧结过程中反应复杂英超联赛官网,氧化锆稳定剂有可能与着色离子发生不可预期的反应英超联赛官网,从而大量消耗。这一方面影响最终彩色氧化锆制品的性能英超联赛官网英超联赛官网英超联赛官网,另一方面也影响着色离子的显色光学性能英超联赛官网英超联赛官网。

         

         

        3、液相浸渗法

         

        液相浸渗法是首先把注射成型后的氧化锆陶瓷坯体经过水萃取脱脂得到具有连通孔隙结构的坯体英超联赛官网,然后将其置于含有着色相离子的溶液中进行浸渗。着色相离子随着溶液经由孔隙从坯体的表面渗入其内部英超联赛官网;浸渗的深度由浸渗时间的长短来控制英超联赛官网,最后制得各种性能优异的彩色氧化锆陶瓷英超联赛官网。此外英超联赛官网英超联赛官网,直接使用经过水萃取脱脂得到的坯体来进行浸渗英超联赛官网英超联赛官网,是因为此坯体经过水萃取脱脂后内部会形成均匀连通的空隙结构英超联赛官网英超联赛官网英超联赛官网,方便着色相离子均匀分布在坯体中英超联赛官网。只要能够浸渗完全就能制备出颜色均匀的彩色氧化锆陶瓷。

         

        液相浸渗法优点是:在工艺上更加简便英超联赛官网,且制备出的彩色氧化锆陶瓷在颜色均一性和物理性能上都具有明显的优势英超联赛官网。此外,液相浸渗法能充分利用注射成型能制得各种形状复杂的氧化锆坯体英超联赛官网英超联赛官网英超联赛官网,从而制得各种复杂形状的彩色氧化锆陶瓷英超联赛官网英超联赛官网。

         

         

        4、高温渗碳/氮法

         

        高温渗碳法主要用于制备黑色氧化锆陶瓷,其工艺过程是将氧化锆陶瓷加工成坯后,进行正常的脱脂英超联赛官网、脱蜡,在低温不?英超联赛官网;て账厣沾?英超联赛官网英超联赛官网,然后再将处理后的氧化锆生坯在真空?英超联赛官网;ぬ跫陆懈呶律战?英超联赛官网。在烧结时摆放工件采用石墨坩埚,并且在工件表面放置石墨纸英超联赛官网。利用石墨在高温下对氧化锆表面的渗入来实现对氧化锆陶瓷的黑色着色。

         

        此外英超联赛官网,研究者采用高温等离子体渗氮的方法制备出金色氧化锆陶瓷材料英超联赛官网。

         

        三英超联赛官网、彩色氧化锆陶瓷应用

         

         

        1英超联赛官网英超联赛官网、手机背板

         

        氧化锆陶瓷应用于手机背板具有无干扰,无磁性,接收信号强,同时色彩多样英超联赛官网英超联赛官网,永不褪色,此外,还可以用于指纹识别模组用陶瓷盖板英超联赛官网。

         

         

         

        2英超联赛官网英超联赛官网英超联赛官网英超联赛官网英超联赛官网、智能穿戴外观件

         

        氧化锆陶瓷材料具有防刮耐划无屏蔽英超联赛官网英超联赛官网,手感温润有质感,具有良好的耐腐蚀性及生物相容性英超联赛官网,应用于智能穿戴外观件。

         

         

         

        3、陶瓷刀具

         

        氧化锆陶瓷刀具具有超高强度英超联赛官网英超联赛官网英超联赛官网、耐磨损、刃口锋利英超联赛官网英超联赛官网、不生锈英超联赛官网英超联赛官网英超联赛官网、无异味英超联赛官网、经久耐用等优良特性英超联赛官网。

         

         

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