氧化鋯陶瓷成形前的原料處理

　　在許多情況下，氧化鋯陶瓷原料粉末在使用前要進(jìn)行一定的處理，如煅燒、粉碎、分級(jí)、凈化等。氧化鋯陶瓷原料進(jìn)行處理的目的是調(diào)整和改善氧化鋯陶瓷物理、化學(xué)性質(zhì)，使之氧化鋯陶瓷適應(yīng)后續(xù)工序和產(chǎn)品性能的需要。這包括改變氧化鋯陶瓷粉末的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，如改變氧化鋯陶瓷粉末的粒度、粒度分布、顆粒形狀、流動(dòng)性和成形性，改變晶型，去除氧化物、吸附氣體和低揮發(fā)點(diǎn)雜質(zhì)，消除游離碳，洗去因各種原因引人的夾雜等。氧化鋯陶瓷原料是否需要進(jìn)行處理和進(jìn)行那些處理要根據(jù)具體情況決定。

　　(1)氧化鋯陶瓷原料煅燒

　　一般煅燒氧化鋯陶瓷原料的主要目的是：

　　a)去除氧化鋯陶瓷原料中易揮發(fā)的雜質(zhì)、化學(xué)結(jié)合和物理吸附的水分氣體、有機(jī)物等，從而挺高原料的純度；

　　b)使氧化鋯陶瓷原料顆粒致密化及結(jié)晶長(zhǎng)大，這樣可以減小氧化鋯陶瓷在以后燒結(jié)中的收縮，提高氧化鋯陶瓷產(chǎn)品的合格率；

　　c)完成氧化鋯陶瓷同質(zhì)異晶的晶型轉(zhuǎn)變，形成穩(wěn)定的結(jié)晶相，如γ-AI2O3煅燒成ααα—A12O3。

　　(2)氧化鋯陶瓷原料的混合

　　在特種陶瓷的制備常常需要使用兩種或兩種以上的原料，這就需要混合。有時(shí)雖然氧化鋯陶瓷是一種原料，但要加入一些微量的添加劑，也需混合。混合的好壞直接影響到產(chǎn)品的性能。特別是當(dāng)被混合物料的密度、配料比相差懸殊，或物料性質(zhì)十分特殊時(shí)，就增加了混料的難度。混合可以干混也可濕混。濕混的介質(zhì)可以是水、酒精或其他有機(jī)物質(zhì)。混合可以在球磨機(jī)、V型混料機(jī)、錐形混料機(jī)、酒桶式混料機(jī)、螺旋混料機(jī)以及其他形式的混料機(jī)中進(jìn)行。采用那種混料機(jī)由條件和需要決定。例如，V型混料機(jī)、酒桶式混料機(jī)、錐形混料機(jī)較適合干混或半干混，螺旋混料機(jī)較適合于泥漿，球磨機(jī)則除混合外還可以附加以磨細(xì)功能甚至使被混物料之間產(chǎn)生“合金化”。

　　(3)氧化鋯陶瓷塑化(Plasti：fication)

　　所謂塑化是指在氧化鋯陶瓷物料中加人塑化劑使物料具有可塑性的過(guò)程。在傳統(tǒng)陶瓷中，粘土本身就是一種很好的塑化劑，所以無(wú)需另加塑化劑。在粉末冶金中，因?yàn)榻饘俜勰┯辛己玫乃苄裕虼艘渤２患踊蛑患訕O少量的塑化劑。只有在壓制難壓物料時(shí)才加塑化劑。粉末冶金中常將塑化劑稱(chēng)為粘結(jié)劑，并與潤(rùn)滑劑混稱(chēng)為成形劑。

　　氧化鋯陶瓷塑化劑(Plaslicizer)是指使坯料具有可塑能力的物質(zhì)。有兩大類(lèi)：無(wú)機(jī)塑化劑和有機(jī)塑化劑。實(shí)際上塑化劑由三種物質(zhì)組成：

　　①氧化鋯陶瓷粘結(jié)劑。通常有：聚乙烯醇(PolyvinylAlcohol，PVA)、聚乙烯醇縮丁醛(P0lyvinylButyral，PVB)、聚乙烯乙二醇(PolyvinylGlycol，PVG)、甲基纖維素(MethylCellulose，MC)、羧甲基纖維素(Car’box)rMethylCellulose，CMC)、乙基纖維素(EthylCellulose，EC)、羧丙基纖維素(}]ydroxyPropyl(~ellulose，HPC)、石蠟(Wax)等。

　　②氧化鋯陶瓷增塑劑。有機(jī)增塑劑通常有甘油、酞酸二丁酯、草酸、乙酸三甘醇等。無(wú)機(jī)增塑劑有：水玻璃(Na2Si03)、粘土(xAl203·ySiO2·2H20)、磷酸鋁(AlP04)等。

　　③氧化鋯陶瓷溶劑。能溶解粘結(jié)劑、增塑劑并能和物料構(gòu)成可塑物質(zhì)的液體。常用的有水、無(wú)水酒精、丙酮、苯、醋酸乙酯等。選擇塑化劑要根據(jù)成形方法、物料性質(zhì)、制品性能要求、塑化劑的價(jià)格以及燒結(jié)時(shí)塑化劑是否能排除及排除的溫度范圍決定。

　　(4)氧化鋯陶瓷制粒

　　氧化鋯陶瓷為了獲得良好的燒結(jié)性能和提高產(chǎn)品的最終性能，常常需要選用極細(xì)的原料粉。但粉末愈細(xì)、流動(dòng)性愈不好，這不僅不利于進(jìn)行自動(dòng)壓制，而且粉末不能均勻地填充模子的每一個(gè)角落。同時(shí)，粉末細(xì)、松裝密度小，裝模容積大。為此，成形前常常需要制粒。

　　氧化鋯陶瓷常用的制粒方法可分為三類(lèi)：普通制粒法，壓塊制粒法和噴霧制粒法。

　　氧化鋯陶瓷普通制粒法通常是將加入適當(dāng)粘結(jié)劑的粉料在專(zhuān)制的制粒機(jī)上進(jìn)行，常用的制粒機(jī)有圓筒制粒機(jī)、圓盤(pán)制粒機(jī)等。壓塊制粒法是將加好粘結(jié)劑的粉料在較低壓力下(相對(duì)于壓制壓力)預(yù)壓成塊，然后粉碎過(guò)篩(或擦篩)。噴霧制粒所用設(shè)備與噴霧干燥相同，只不過(guò)目的不同而已。
相關(guān)閱讀：
新型氧化鋯陶瓷研究發(fā)展方向
氧化鋯陶瓷在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和發(fā)展前景
我國(guó)特種氧化鋯陶瓷發(fā)展現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
國(guó)內(nèi)超硬耐腐氧化鋯陶瓷研制成功
氧化鋯陶瓷制作成型方法
氧化鋯陶瓷注射成型成型的優(yōu)勢(shì)