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氧化锆陶瓷的几大制备方法及其优缺点

氧化锆陶瓷的几大制备方法及其优缺点

  • 分类:行业动态
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  • 来源:
  • 发布时间:2021-02-06
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【概要描述】目前常见的氧化锆陶瓷粉体制备工艺有:共沉淀法、水解沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法四种,其中水解沉淀法分为锆盐水解沉淀和锆醇盐水解沉淀两种方法。

氧化锆陶瓷的几大制备方法及其优缺点

【概要描述】目前常见的氧化锆陶瓷粉体制备工艺有:共沉淀法、水解沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法四种,其中水解沉淀法分为锆盐水解沉淀和锆醇盐水解沉淀两种方法。

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氧化锆陶瓷的性能依赖于高质量的氧化锆粉体。自然界中锆元素主要分布在锆英石内,锆英石的主要成分是 ZrSiO4,一般先采用火法冶金工艺将 ZrSiO4 破坏,然后用湿化学法将锆浸出,其中间产物一般为氯氧化锆或氢氧化锆,中间产物再经煅烧可制得不同规格、用途的 ZrO2 产品。

 

目前常见的氧化锆陶瓷粉体制备工艺有:共沉淀法、水解沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法四种,其中水解沉淀法分为锆盐水解沉淀和锆醇盐水解沉淀两种方法。

 

1、氧化锆陶瓷粉体制备工艺:共沉淀法

 

优势:设备工艺简单,生产成本低廉,且易于获得纯度较高的纳米级超细粉体,目前国内大部分氧化锆生产企业采用的都是这种方法。

缺点:没有解决超细粉体的硬团聚问题,粉体的分散性差,烧结活性低。

 

2、氧化锆陶瓷粉体制备工艺:水解沉淀法

 

水解沉淀法分为锆盐水解沉淀和锆醇盐水解沉淀两种方法。

 

锆盐水解沉淀工艺优点:操作简便。

缺点:反应时间较长(>48小时),耗能较大,所得粉体也存在团聚现象。

 

锆醇盐水解沉淀工艺优点:几乎全为一次粒子,团聚很少;粒子的大小和形状均一; 化学纯度和相结构的单一性好。

缺点:原料制备工艺较为复杂,成本较高。

 

3、氧化锆陶瓷粉体制备工艺:水热法

 

优点:粉料粒度极细,可达到纳米级,粒度分布窄,省去了高温煅烧工序,颗粒团聚程度小。

缺点:设备复杂昂贵,反应条件较苛刻,难于实现大规模工业化生产。

 

4、氧化锆陶瓷粉体制备工艺:溶胶-凝胶法

 

溶胶-凝胶法是被广泛采用的制备超细粉体的方法。它是借助于胶体分散体系的制粉方法,形成几十纳米以下的 Zr(OH)4 胶体颗粒的稳定溶胶,再经适当处理形成包含大量水分的凝胶,后经干燥脱水、煅烧制得氧化锆超细粉。

 

优点:(1)粒度细微,亚微米级或更细;(2) 粒度分布窄;(3)纯度高,化学组成均匀,可达分子或原子尺度;(4)烧成温度比传统方法低
400~500℃。

缺点:(1)原料成本高且对环境有污染;(2)处理过程的时间较长;(3)形成胶粒及凝胶过滤、洗涤过程不易控制。

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