氧化鋯陶瓷件的燒結(jié)原理

氧化鋯陶瓷件具有熔點和沸點高、硬度大、常溫下為絕緣體、而高溫下則具有導(dǎo)電性等優(yōu)良性質(zhì)。氧化鋯陶瓷件有3中晶型，屬于多晶相轉(zhuǎn)化物。穩(wěn)定的低溫相為單斜相；高于1000°時，四方相逐漸形成；高于2370°時，轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎骄�相。氧化鋯陶瓷件具有高硬度，高�?qiáng)度，高韌性，極高的耐磨性及耐化學(xué)腐蝕性等等優(yōu)良的物化性能。氧化鋯陶瓷件已經(jīng)在耐火材料、機(jī)械、電子、光學(xué)、航空航天、生物、化學(xué)等等各種領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。

將顆粒狀氧化鋁陶瓷坯體致密化并形成固體材料的技術(shù)方法叫燒結(jié)。燒結(jié)即將坯體內(nèi)顆粒間空洞排除，將少量氣體及雜質(zhì)有機(jī)物排除，使顆粒之間相互生長結(jié)合，形成新的物質(zhì)的方法。氧化鋯陶瓷件燒成使用的加熱裝置最廣泛使用電爐。除了常壓燒結(jié)即無壓燒結(jié)外，還有熱壓燒結(jié)及熱等靜壓燒結(jié)等。連續(xù)熱壓燒結(jié)雖然提高產(chǎn)量，但設(shè)備和模具費用太高，此外由于屬軸向受熱，制品長度受到限制。熱等靜壓燒成采用高溫高壓氣體作壓力傳遞介質(zhì)，具有各向均勻受熱之優(yōu)點，很適合形狀復(fù)雜制品的燒結(jié)。氧化鋯陶瓷件由于結(jié)構(gòu)均勻，材料性能比冷壓燒結(jié)提高30～50%。比一般熱壓燒結(jié)提高10-15%。因此，一些高附加值氧化鋯陶瓷件或國防軍工需用的特殊零部件、如陶瓷軸承、反射鏡、核燃料及槍管等制品、場采用熱等靜壓燒成方法。

有些氧化鋯陶瓷件在完成燒結(jié)后，尚需進(jìn)行精加工。如可用作人工骨的制品要求表面有很高的光潔度、如鏡面一樣，以增加潤滑性。由于氧化鋯陶瓷件硬度較高，需用更硬的研磨拋光磚材料對其作精加工。如SIC、B4C或金剛鉆等。通常采用由粗到細(xì)磨料逐級磨削，最終表面拋光。一般可采用<1μm微米的Al203微粉或金剛鉆膏進(jìn)行研磨拋光。此外激光加工及超聲波加工研磨及拋光的方法亦可采用。