復合氧化鋯陶瓷粉料的生產技術現狀（最新）

在特種陶瓷領域， 氧化鋁陶瓷的普及應用最廣， 其次便是氧化鋯陶瓷。 近兩年來， 我們從產品訂單及市場銷售來看， 氧化鋯陶瓷市場發展很快。那么復合氧化鋯陶瓷粉料的生產技術現狀又是如何呢？下面由科眾陶瓷廠來為大家介紹關于復合氧化鋯陶瓷粉料的生產技術現狀。
 

氧化鋯陶瓷棒
 

復合氧化鋯陶瓷粉料的制備方法有多種， 但目前進行工業化生產的方法主要有復合氧化鋯粉料的制備方法中的共沉淀法和復合氧化鋯粉料的制備方法中的水熱法。其他的一些制粉方法還停留在實驗室和中試階段。 
 

氧化鋯陶瓷環

其中， 最常用的制備技術主要是化學共沉淀法。該技術用高純氧氯化鋯和硝酸釔或氯化釔或氧化釔為原料， 溶于去離子水中， 再加入氨水等沉淀劑（或反加入）形成氫氧化鋯和氫氧化釔的共沉淀物， 經多次過濾、 清洗， 干燥后煅燒， 完成粉體晶化過程， 進一步粉碎后得到高純超細氧化鋯粉體。 該工藝簡單， 粉料質量能滿足大部分領域的使用要求， 我國目前絕大多數廠家均采用此種工藝。 但多次洗滌使得工藝過程繁雜， 特別是耗水量很大，每生產1ｔ粉體需耗水２０—３０噸， 其廢水處理和排放易造成環境污染， 這也是目前用化學共沉淀法生產氧化鋯粉體的廠家面臨的主要難題。

水熱法是近年來發展起來的一種制備納米晶氧化鋯陶瓷粉體的新技術。 該工藝仍以氧氯化鋯和硝酸釔或氯化釔為原料， 用氨水等沉淀劑形成氫氧化鋯后放入反應釜中， 在１６０～２５０。 Ｃ和十幾個大氣壓條件下， 經２～５ｈ反應得到顆粒發育良好的氧化鋯納米晶顆粒， 然后過濾、 清洗， 并以特殊的方式干燥， 可直接得到分散性良好的納米晶氧化鋯粉體。 水熱法的最大優點是可以直接從２００。 Ｃ左右的水介質中得到結晶氧化物， 避免了高溫煅燒工藝， 這可以有效地防止粉未團聚。 與其他制粉方法相比，水熱法制備的粉體晶粒發育完整， 粒徑小且分布均勻， 團聚程度少， 燒結性能好， 易得到合適的化學計量物和品粒形態； 省去了高溫煅燒和球磨， 從而避免了雜質和結構缺陷等， 粉體在燒結過程中表現出很強的活性。

目前日本主要采用此工藝生產高品質納米級氧化鋯陶瓷粉體， 國內一些科研院所對此作過大量的試驗研究。 但由于設備投入大， 技術要求高， 而過濾、 清洗工藝過程仍很繁雜， 同樣存在廢水處理和污染的問題， 且干燥過程保持粉體顆粒不團聚也比較困難。 同時， 該工藝生產的氧化鋯粉體價格很高， 一般氧化鋯陶瓷生產廠家難以接受。目前國內復合氧化鋯粉料生產能力約為８０００噸／年， 實際產出量約為５０００噸／年。 其中共沉淀工藝

粉料達到９５％以上。 共沉淀粉料能夠滿足絕大部分氧化鋯陶瓷廠家的要求。 

但某些應用領域對粉料性能要求較高， 比如制作牙齒， 光通信器件， 要求陶瓷有良好的韌性和耐磨性， 而一些在潮濕中溫集環境中使用的結構件， 要求陶瓷有良好的抗水熱老化性能。 在此方面國內仍采用公司的粉料。 國產粉料價格約為１００元／公斤， 日本粉料根據不同規格型號價格分布在４００—１２００元／公斤之間。

縱觀近年的研究動態， 氧化鋯納米粉體的制備工藝有了長足的進展， 但是各個工藝又有其不足之處， 主要體現在制備工藝較為繁瑣， 耗費大量原材料及資源， 生產成本較高， 不符合我國所提倡的綠色生態生產， 因此， 更新型的制備技術還有待發展完善。 

總結起來， 未來的氧化鋯粉體制備的研究趨勢在于： 研究影響粉體顆粒大小、 形狀和晶相的因素及影響過程的內在機制； 進一步人為控制顆粒的大小、 形狀和晶型， 且使其粒徑分布更為均勻； 探索工藝簡單、 成本較低， 綠色環保， 適于大規模的工業化生產的技術。