ZrO 2 陶瓷与其它陶瓷相比 ,由于其优异的力学性能及耐腐蚀、化学稳定性好等特点而被逐渐应用于石油化工(如石油缸套 ,柱塞等)、光电子(如光纤接插件)、环保 、能源 、纺织、生物等多个领域中。目前,作为结构陶瓷的 ZrO2 材料仍大多采用压制成型的方法 。陶瓷坯体的密度, 颗粒的堆积状态将直接影响材料的烧结行为、烧结体的微观结构和力学性能。为了获得结构均匀, 较高密度的成型坯体 ,要求成型粉体尤其是用于连续自动成型的粉料具有良好的流动性、填充性和化学均匀性 。喷雾造粒技术因其诸多优点, 已被广泛用于制备先进陶瓷粉料 , 如SiC、Mg -PSZ 、Y -TZP 、Al2O 3等。喷雾造粒所得粉料是一种人工团聚体 , 造粒团聚体特性如破碎强度 、粒度分布 、流动性、形态 ,将影响成型坯体的密度和显微结构 ,尤其是造粒团聚体的抗压强度在很大程度上决定着烧结体的微观结构和力学性能。以往主要侧重研究造粒团聚体在成型过程中的破碎行为与坯体密度和微观结构均匀性的相互关系 ,而大量实验现象表明 :即使在很高的压力下成型 ,坯体中仍有少量造粒团聚体没有被完全破碎 。由于这种团聚体是通过粘结剂连接而成, 在烧结过程中随着粘结剂的排出将形成相互连接的多孔颗粒,很容易导致非均匀烧结, 在烧结体中留下大气孔,严重影响材料的性能。因此研究造粒团聚体对坯体烧结动力学的作用, 从而优化烧结制度, 可为制备高性能氧化锆陶瓷提供理论依据。
1.雾造粒粉末 ZrO 2(Y2O 3)成型的坯体在烧成时, 500 ℃以下的升温速率应小于 2 .5 ℃/min , 否则因有机物烧失放热使颗粒产生严重粘连, 在坯体中形成新的团聚体 。
2 .团聚体将促使坯体从致密烧结为主的烧结转变为以晶粒生长为主的烧结, 使烧成收缩率下降。
3 .优化烧成工艺为 1500 ℃, 保温 2h , 可获得致密、晶粒大小均匀的 ZrO2(Y2O3)烧结体
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