中國粉體網(wǎng)訊 氧化鋯是一種耐高溫,、耐腐蝕,、耐磨損且具有優(yōu)良導(dǎo)電性能的無機非金屬材料,自上世紀70年代中期以來,,國際上發(fā)達國家投入巨資研發(fā)氧化鋯系列產(chǎn)品,,將氧化鋯的應(yīng)用領(lǐng)域擴展到結(jié)構(gòu)材料和功能材料,同時氧化鋯也是國家產(chǎn)業(yè)政策中重點鼓勵發(fā)展的高性能新材料之一,目前正廣泛地被應(yīng)用于各個行業(yè)中,。
一,、氧化鋯在結(jié)構(gòu)陶瓷領(lǐng)域的應(yīng)用
1975年澳大利亞R.G.Garvie以氧化鈣為穩(wěn)定劑制得部分穩(wěn)定氧化鋯,并首次提高了氧化鋯的韌性和強度,,極大地擴展了其在結(jié)構(gòu)陶瓷領(lǐng)域的應(yīng)用,。
1、氧化鋯陶瓷軸承
氧化鋯全陶瓷軸承具耐磨,、耐腐蝕,、耐高溫、耐高寒,、無油自潤滑,、抗磁電絕緣等特點,可用于極度惡劣的環(huán)境及特殊工況,。
目前氧化鋯陶瓷軸承已被微型冷卻風扇所采用,,其產(chǎn)品壽命及噪音穩(wěn)定性均優(yōu)于傳統(tǒng)的滾珠及滑動軸承系統(tǒng),,富士康公司率先在電腦散熱風扇上采用了氧化鋯陶瓷軸承。
2,、氧化鋯陶瓷閥門
目前,,我國各個行業(yè)中普遍使用的閥門是金屬材料,由于受金屬材料自身的限制,,金屬的腐蝕破壞對閥門耐磨性的作用期限,、可靠性、使用壽命具有相當大的影響,。
對于閥門而言,,其管道工作氣候條件的復(fù)雜;石油,、天然氣和油層水等介質(zhì)中硫化氫,、二氧化碳和某些有機酸的出現(xiàn),使其表面的破壞力增大,,從而迅速失去工作能力。
氧化鋯陶瓷閥門優(yōu)良的耐磨性,、防腐性、抗高溫,、抗熱震性,,能夠勝任這一領(lǐng)域,。
3、氧化鋯研磨材料
氧化鋯磨球硬度大,、磨損率小,、使用壽命長,可大幅減少研磨原料的污染,,能夠很好地保證產(chǎn)品質(zhì)量,,同時氧化鋯材料密度大,用做研磨介質(zhì)時撞擊能量強,,可大大提高研磨分散效率,。
良好的化學(xué)穩(wěn)定性決定了其耐腐蝕性,可以在酸性和堿性介質(zhì)中使用,。由中國建材科學(xué)研究院研發(fā)的氧化鋯陶瓷磨球,,磨損率僅為0.04/24h,在球磨,、振動磨,、攪拌磨等磨機中被廣泛采用當作研磨介質(zhì),。
二、氧化鋯在功能陶瓷領(lǐng)域的應(yīng)用
1,、圓珠筆用氧化鋯陶瓷球珠
一般情況下,圓珠筆用球珠主要是不銹鋼和炭化鎢材料,,但這類球珠在書寫過程中經(jīng)常出現(xiàn)斷線,、掉珠,、死珠等現(xiàn)象,,目前由河北省勇龍邦大新材料有限公司與清華大學(xué)新型陶瓷與工藝國家重點實驗室共同研制的“圓珠筆用氧化鋯陶瓷球珠”克服了以上缺陷,填補了國內(nèi)空白,,該科技成果已被列為國家制筆行業(yè)“十一五”國家重點推廣新產(chǎn)品,。
2,、氧化鋯陶瓷刀具
氧化鋯陶瓷刀具具有高強度、耐磨損,、不生銹,、無氧化、耐酸堿,、防靜電,、不會與食物發(fā)生反應(yīng)的特點,同時刀體光澤如玉,,是理想的高科技綠色刀具,目前市場上產(chǎn)品主要有:氧化鋯陶瓷餐刀,、剪刀,、剃須刀、手術(shù)刀等,,近幾年在歐美日等地已開始流行,。
3、氧化鋯高溫發(fā)熱元件
氧化鋯在常溫下為絕緣材料,,比電阻高達1015Ω·cm,,溫度升高至600℃可以導(dǎo)電,而在1000℃以上時是良導(dǎo)體,,可作1800℃高溫發(fā)熱元件,,最高工作溫度可以達到2400℃,目前已被成功用于2000℃以上氧化氣氛下的發(fā)熱元件及其設(shè)備中,。
4,、氧化鋯生物陶瓷材料
烤瓷牙材料的好壞直接影響它的質(zhì)量和患者的身體健康,因烤瓷牙的內(nèi)冠是由不同金屬材料制作而成,,金屬內(nèi)冠易與口腔唾液發(fā)生氧化反應(yīng),,氧化鋯材質(zhì)的烤瓷牙由于沒有金屬內(nèi)冠層,牙齒透明度好,,光澤度極佳,,并有效避免了牙齒過敏和牙齦黑線等問題,具有足夠好的遮色能力,,能夠完美解決患者的牙齒美容需求,。
氧化鋯材質(zhì)的強韌性彌補了普通烤瓷牙易蹦缺的缺點,生物相容性好,,不刺激口腔粘膜組織,,易于清潔,是目前國內(nèi)外最優(yōu)質(zhì)的烤瓷牙,,堪稱烤瓷牙家族中的貴族,。
5、氧化鋯涂層材料
高性能Y2O3等穩(wěn)定劑穩(wěn)定的氧化鋯熱障陶瓷涂層材料,,主要應(yīng)用于高性能渦輪航空發(fā)動機,。熱障涂層利用陶瓷的隔熱和抗腐蝕的特點來保護金屬材料,不僅可以提高油料的燃燒效率,,而且可以極大地延長發(fā)動機的壽命,,在航空,、航天、海面船舶,、大型火力發(fā)電和汽車動力等方面具有重要的應(yīng)用價值,,是現(xiàn)代國防尖端技術(shù)領(lǐng)域中的重要技術(shù)之一。
6,、氧化鋯通訊材料
近年來隨著信息及通信等新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,,其產(chǎn)品越來越向高精密、小型化方向發(fā)展,,增韌氧化鋯陶瓷優(yōu)良的力學(xué)性能,、耐腐蝕及高絕緣性能能夠勝任這一領(lǐng)域,目前已有氧化鋯陶瓷插針和氧化鋯陶瓷套筒產(chǎn)品問世,。
7,、氧化鋯氧傳感器
汽車工業(yè)中在使用三效催化轉(zhuǎn)化器降低排放污染的發(fā)動機上,氧傳感器是必不可少的,,目前使用的氧傳感器有氧化鈦式和氧化鋯式兩種,,其中應(yīng)用最多的就是氧化鋯式氧傳感器。日本科學(xué)家把氧化鋯制成多孔氧傳感器,,裝在發(fā)動機里自動檢測發(fā)動機里氧氣與燃燒氣體的比例,,并自動控制輸入氣體和排出氣體的比例,從而大大減少汽車排放的有害氣體,。