返回頂部
返回首頁
返回首頁
歡迎訪問  中國建材網   | 今天是   
中國建材網全新改版進行中! 我的訂單 | 會員中心 | [ 登錄 ] | [ 注冊 ]
平特马经图
home 您現在的位置: 首頁 >瓷磚陶瓷>建材應用 > 詳細信息
彩色氧化鋯陶瓷的制備方法以及應用領域
2018年12月11日    閱讀量:2100    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

氧化鋯陶瓷具有高強度、高韌性以及耐磨損、耐腐蝕等優良性能,廣泛應用于模具、刀具、陶瓷軸承、電子元器件、生物醫學材料等領域。目前,隨著氧化鋯陶瓷廣泛應用于電子產品領域,尤其是作為手機背板,其單一的顏色已經制約了其應用,不能滿足人們對于結構器件外觀上的要求,所以開拓豐富多彩的顏色能極大地拓寬氧化鋯陶瓷材料的應用領域,具有廣闊的發展前景。

彩色氧化鋯陶瓷的制備方法以及應用領域 中國建材網,cnprofit.com

圖1 小米MIX3寶石藍氧化鋯陶瓷手機背板(圖片來自小米手機)

一、彩色氧化鋯陶瓷概述


隨著技術的不斷發展,彩色氧化鋯陶瓷的合成方法越來越多元化中國建材網cnprofit.com。其制備技術的關鍵在于著色相(如CoO、Cr2O3、Fe2O3等)能夠均勻分布在陶瓷基體中。研究合成的彩色氧化鋯陶瓷必須達到晶體結構穩定,色彩艷麗均勻,高溫及化學穩定性好,且不破壞其固有的性能。


對于彩色氧化鋯陶瓷來說,由于構成基體與著色相的顆粒粒徑小、表面積大、表面能高,顆粒間的毛細作用力、靜電引力、范德華力突出,在此環境下,納米粉顆粒極易團聚成一個尺寸較大的顆粒體,從而導致納米復相陶瓷其相對較好的物理化學性能大幅降低。因此,要想制備出性能良好,顏色多樣的氧化鋯陶瓷,必須克服團聚現象,使著色相在陶瓷基體材料中均勻分散。


二、彩色氧化鋯陶瓷制備方法


彩色氧化鋯陶瓷的制備方法主要有:固相混合法、化學共沉淀法、液相浸滲法、高溫滲碳法等。


1、固相混合法


固相混合法是采用混合球磨技術制備彩色氧化鋯粉體。它將著色劑、礦化劑等氧化物顆粒按照一定化學配比,與穩定氧化鋯納米粉體進行混合、球磨,固體顆粒晶粒在此過程中被細化,發生了利于實現低溫化學反應的微裂紋、晶格扭曲、表面能升高等現象。

彩色氧化鋯陶瓷的制備方法以及應用領域 中國建材網,cnprofit.com

圖2 固相混合法制備彩色氧化鋯陶瓷工藝流程圖

目前,固相混合法是制備彩色氧化鋯陶瓷的主要方法。其優點是:工藝簡單、成本低廉、操作方便、易工業化。缺點是:無法克服納米顆粒團聚,著色相和基體納米顆粒混合不均勻,且球磨時間長,球磨介質或大氣對粉體有可能造成嚴重的污染。


2、化學共沉淀法


化學共沉淀法是利用鋯鹽、穩定劑鹽和著色離子鹽溶液混合后,通過與堿或者碳酸鹽等的反應,共同生成氫氧化物或者碳酸鹽沉淀,然后加熱分解而獲得氧化鋯復合粉體。共沉淀法中,溶液中的金屬陽離子由于過剩的沉淀劑使之同時沉淀下來成為混合物,而在特殊的情況下,要求沉淀下來的復合氧化物或其前驅體必須符合一定的化學計量比,陽離子以一定的比例生成沉淀。

彩色氧化鋯陶瓷的制備方法以及應用領域 中國建材網,cnprofit.com

圖3 黑色氧化鋯陶瓷應用于手表帶

化學共沉淀法優點是:獲得的氧化鋯粉體純度高、性能優良。其缺點是:由于彩色氧化鋯共沉淀離子復雜,導致后期燒結過程中反應復雜,氧化鋯穩定劑有可能與著色離子發生不可預期的反應,從而大量消耗。這一方面影響最終彩色氧化鋯制品的性能,另一方面也影響著色離子的顯色光學性能。

彩色氧化鋯陶瓷的制備方法以及應用領域 中國建材網,cnprofit.com

3、液相浸滲法


液相浸滲法是首先把注射成型后的氧化鋯陶瓷坯體經過水萃取脫脂得到具有連通孔隙結構的坯體,然后將其置于含有著色相離子的溶液中進行浸滲。著色相離子隨著溶液經由孔隙從坯體的表面滲入其內部;浸滲的深度由浸滲時間的長短來控制,最后制得各種性能優異的彩色氧化鋯陶瓷。此外,直接使用經過水萃取脫脂得到的坯體來進行浸滲,是因為此坯體經過水萃取脫脂后內部會形成均勻連通的空隙結構,方便著色相離子均勻分布在坯體中。只要能夠浸滲完全就能制備出顏色均勻的彩色氧化鋯陶瓷。


液相浸滲法優點是:在工藝上更加簡便,且制備出的彩色氧化鋯陶瓷在顏色均一性和物理性能上都具有明顯的優勢。此外,液相浸滲法能充分利用注射成型能制得各種形狀復雜的氧化鋯坯體,從而制得各種復雜形狀的彩色氧化鋯陶瓷。


4、高溫滲碳/氮法


高溫滲碳法主要用于制備黑色氧化鋯陶瓷,其工藝過程是將氧化鋯陶瓷加工成坯后,進行正常的脫脂、脫蠟,在低溫不保護氣氛素燒處理,然后再將處理后的氧化鋯生坯在真空保護條件下進行高溫燒結。在燒結時擺放工件采用石墨坩堝,并且在工件表面放置石墨紙。利用石墨在高溫下對氧化鋯表面的滲入來實現對氧化鋯陶瓷的黑色著色。


此外,研究者采用高溫等離子體滲氮的方法制備出金色氧化鋯陶瓷材料。


三、彩色氧化鋯陶瓷應用


1、手機背板


氧化鋯陶瓷應用于手機背板具有無干擾,無磁性,接收信號強,同時色彩多樣,永不褪色,此外,還可以用于指紋識別模組用陶瓷蓋板。


2、智能穿戴外觀件


氧化鋯陶瓷材料具有防刮耐劃無屏蔽,手感溫潤有質感,具有良好的耐腐蝕性及生物相容性,應用于智能穿戴外觀件。


3、陶瓷刀具


氧化鋯陶瓷刀具具有超高強度、耐磨損、刃口鋒利、不生銹、無異味、經久耐用等優良特性。


目前,制備彩色氧化鋯陶瓷的難點之一是如何克服氧化鋯粉體團聚,使著色相在陶瓷基體材料中均勻分散,2018年12月23-25日,在廣東珠海召開的《2018全國粉體檢測與表面修飾技術創新論壇》,邀請粉體研究領域專家,相信陶瓷粉體分散性會有新的解決方案。


標簽:建材百科今日頭條建材應用技術中心瓷磚陶瓷
免責聲明: 本文僅代表作者本人觀點,與中國建材網無關。本網對文中陳述、觀點判斷保持中立,不對所包含內容的準確性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保證。請讀者僅作參考,并請自行承擔全部責任。本網轉載自其它媒體的信息,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的,請在一周內進行,以便我們及時處理。客服郵箱:[email protected] | 客服QQ:23341571
相關文章HOT
今日頭條Show更多
    熱點排行Hot
      門戶手機版WeChat
      掃描二維碼,獲取手機版最新資訊 手機版:中國建材網 您還可以直接微信掃描打開
      全站地圖

      深圳網絡警察報警平臺 深圳網絡警
      察報警平臺

      公共信息安全網絡監察 公共信息安
      全網絡監察

      經營性網站備案信息 經營性網站
      備案信息

      中國互聯網舉報中心 中國互聯網
      舉報中心

      中國文明網傳播文明 中國文明網
      傳播文明

      深圳市市場監督管理局企業主體身份公示 工商網監
      電子標識

      平特一肖历史开奖记录