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一文全面认识氧化锆的应用
2018月06月11日 发布 分类:粉体应用技术 点击量:665
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氧化锆是一种耐高温、耐腐蚀、耐磨损而且具有优良导电性能的无机非金属材料,目前氧化锆的应用领域已扩展到结构材料和功能材料,同时氧化锆也是国家产业政策中鼓励重点发展的高性能新材料之一,目前正广泛地被应用于各个行业中。


一、氧化锆耐火材料


氧化锆耐火材料主要有氧化锆坩埚、氧化锆耐火纤维、氧化锆窑炉材料等。


1、氧化锆坩埚

氧化锆具有优异的耐高温性能,熔点高达 2700℃,即使加热到1900℃也不会与熔融的铝、铁、镍、铂等金属以及硅酸盐和酸性炉渣等发生反应,所以用氧化锆材料制作的坩埚能成功地熔炼铂、钯、钌、铯等铂族贵金属及其合金。

氧化锆坩埚


2、氧化锆耐火纤维

氧化锆耐火纤维是高档耐火材料的一种,具有比氧化铝纤维、莫来石纤维、硅酸铝纤维等更高的使用温度和更好的隔热性能,并且高温化学性质稳定、耐腐蚀、抗氧化、不易挥发、无污染。

氧化锆耐火纤维


3、氧化锆窑炉材料

氧化锆作为耐火材料主要用在大型玻璃池窑的关键部位。将氧化锆熔融、吹制后得到大小不同的氧化锆空心球,制备各种高级隔热砖。


国内主要生产厂家有洛阳耐火材料研究院。

氧化锆窑炉材料


二、氧化锆结构陶瓷

氧化锆结构陶瓷主要氧化锆陶瓷轴承、氧化锆陶瓷阀门、氧化锆研磨材料等。


1、氧化锆陶瓷轴承

氧化锆全陶瓷轴承具抗磁电绝缘、耐磨、耐腐蚀、无油自润滑、耐高温、耐高寒等特点,可用于极度恶劣环境及特殊工况。


目前氧化锆陶瓷轴承已被微型冷却风扇所采用,其产品寿命及噪音稳定性均优于传统的滚珠及滑动轴承系统,富士康公司率先在电脑散热风扇上采用了氧化锆陶瓷轴承。

氧化锆全陶瓷轴承


2、氧化锆陶瓷阀门

氧化锆陶瓷阀门优良的耐磨性、防腐性、抗高温热震性,在石油、天然气、化工行业用阀门具有广阔的应用前景。

             

氧化锆陶瓷阀门


3氧化锆研磨材料

氧化锆磨球具有硬度大、磨损率小、使用寿命长、可大幅减少研磨原料的污染,能够很好地保证产品质量,同时氧化锆材料密度大,用做研磨介质时撞击能量强,可大大提高研磨分散效率,可有效缩短研磨时间。良好的化学稳定性决定了其耐腐蚀性,可以在酸性和碱性介质中使用。


高纯氧化锆微珠是目前最为理想的研磨质介。现已广泛应用于非金属矿、涂料、油墨、油漆、染料、钛白粉、农药、磁性材料等行业物料的超细研磨与分散。

氧化锆磨球


三、氧化锆功能陶瓷

1、圆珠笔用氧化锆陶瓷球珠

目前河北省勇龙邦大新材料有限公司与清华大学新型陶瓷与工艺国家重点实验室共同研制的“圆珠笔用氧化锆陶瓷球珠”克服了不锈钢和炭化钨材料的不足,已成功应用于圆珠笔球珠。

    

圆珠笔用氧化锆陶瓷球珠


2、氧化锆陶瓷刀具

氧化锆陶瓷刀具具有高强度、耐磨损、无氧化、不生锈、耐酸碱、防静电、不会与食物发生反应的特点,同时刀体光泽如玉,是理想的高科技绿色刀具。


目前市场主要产品有:氧化锆陶瓷餐刀、剪刀、剃须刀、手术刀等。

氧化锆陶瓷刀具


3、氧化锆高温发热材料

氧化锆在常温下为绝缘材料,而在 1000℃以上时是良导体,可作 1800℃高温发热元件,最高工作温度可以达到 2400℃,目前已经被成功地用于 2000℃以上氧化气氛下的发热元件及其设备中。


4、氧化锆生物陶瓷材料

氧化锆材质的烤瓷牙具有牙齿透明度好,光泽度极佳,而且氧化锆材质的强韧性弥补了普通烤瓷牙易蹦缺的缺点,生物相容性好,不刺激口腔粘膜组织,易于清洁,是目前国内外最优质的烤瓷牙。

氧化锆材质的烤瓷牙


5、氧化锆涂层材料

高性能Y2O3等稳定剂稳定的氧化锆热障陶瓷涂层材料,主要应用于高性能涡轮航空发动机。

氧化锆热障陶瓷涂层材料应用于涡轮航空发动机


6、氧化锆通讯材料

目前,随着信息、通信技术的快速发展,其产品越来越向高精密、小型化方向发展,增韧氧化锆陶瓷以其优良的力学性能、耐腐蚀及高绝缘性能,广泛应用于信息通信领域。目前已有氧化锆陶瓷插针和氧化锆陶瓷套筒产品相继得到应用。在陶瓷 PC 型光纤活动连接器中,二氧化锆插针体是其关键部件。


7、氧化锆宝石材料

氧化锆宝石材料分为天然立方氧化锆和人工合成立方氧化锆两种。人工合成立方氧化锆光学性能良好,是廉价而有美丽的钻石替代品。

人工合成立方氧化锆


参考文献:

1、刘维良等,先进陶瓷工艺学。

2、黄勇,氧化锆陶瓷制备及其应用。

3、任永国、刘自强等,氧化锆材料种类及应用。


李波涛


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