Principais processos de produtos cerâmicos de zircônia
Zircônia geralmente se refere adióxido de zircônio (ZrO2), o óxido primário de zircônio. Ao contrário das cerâmicas tradicionais propensas a alterações de dureza e fragilidade, a zircônia apresenta alta resistência, resistência ao desgaste e flexibilidade, superando a maioria das outras cerâmicas técnicas.
Para melhorar suas propriedades mecânicas e estabilidade térmica, as cerâmicas de zircônia normalmente incorporam estabilizadores. Dependendo do estabilizador utilizado, a zircônia parcialmente estabilizada (PSZ) pode ser classificada emZircônia estabilizada com ítria (Y-PSZ)ezircônia estabilizada com magnésia (Mg-PSZ).A escolha entre estes depende dos requisitos específicos da aplicação.
Devido às suas propriedades únicas, a zircónia encontra amplas aplicações em vários setores:
●Cerâmica Estrutural:
Utilizado para materiais estruturais de alta temperatura, fricção e resistentes à corrosão, comopinos de passador de cerâmica de zircônia,bolas de cerâmica de zircônia e assentos de cerâmica,rolamentos cerâmicos de zircônia,meios de moedura cerâmicos da zircônia, ehastes cerâmicas de zircônia.
● Cerâmica Funcional:
Usado em eletrólitos sólidos, sensores, componentes sensíveis, catálise, aplicações biomédicas, etc. Os produtos incluem sensores de oxigênio de zircônia, ponteiras de fibra óptica de cerâmica e mangas.
● Aplicações para consumidores: Zircôniafacas de cerâmicasão conhecidos por sua alta resistência, resistência ao desgaste, propriedades não oxidantes, à prova de ferrugem, resistentes a ácidos, antiestáticas e inércia em relação aos alimentos, apresentando uma escolha ideal para utensílios de cozinha ecológicos e de alta tecnologia, como facas utilitárias retráteiselâminas de corte.
Então, quais são as principais etapas de processamento paraprodutos cerâmicos de zircônia?
Eles envolvem principalmente quatro etapas:
1、Preparação de matéria-prima:
O passo inicial envolve a obtenção de matérias-primas de alta qualidade. As matérias-primas de zircônia são normalmente zircônio sintetizado, que é sintetizado quimicamente para maior pureza e estabilidade. Após a seleção das matérias-primas, o próximo passo é preparar a mistura. Essa mistura geralmente consiste em zircônio, corantes e fundentes misturados em proporções específicas. O teor de zircônio influencia significativamente o ponto de fusão e o desempenho do produto. Os corantes alteram a cor da cerâmica, enquanto os fluxos diminuem o ponto de fusão e aumentam o fluxo durante a fusão.
2、Métodos de formação:
● Prensagem a seco:
Envolve a compressão de pós cerâmicos em formatos desejados usando pressão. Garante dimensões precisas, simplicidade de operação e teor mínimo de umidade e aglutinante, resultando em contração reduzida durante a secagem e queima. A prensagem a seco é adequada para formatos de produtos mais simples com uma relação comprimento/diâmetro menor.
● Prensagem isostática:
Desenvolvido a partir da prensagem a seco tradicional, aplicando pressão uniformemente em todas as direções usando fluido. Garante densidade uniforme em toda a cerâmica, minimizando variações de densidade em diferentes direções. No entanto, requer equipamentos complexos e caros, adequados principalmente para requisitos especiais, como tamanhos grandes ou formatos exclusivos.
● Moldagem por injeção:
Envolve misturar pós cerâmicos com ligantes orgânicos e depois injetar a mistura em moldes sob alta pressão (dezenas a centenas de MPa). Oferece alta automação, moldagem precisa e alto acabamento superficial, mas requer um tempo prolongado para remoção do ligante durante a queima subsequente e pode levar a problemas de qualidade.
3、Sinterização de alta temperatura:
A cerâmica de zircônia pós-formada passa por sinterização, onde as partículas de pó cerâmico se unem em altas temperaturas para formar corpos cerâmicos densos. A sinterização influencia significativamente as propriedades da cerâmica, sendo crítico o controle de temperatura, tempo e atmosfera. Normalmente, as cerâmicas de zircônia são sinterizadas em torno de 1600°C em atmosferas de oxigênio ou nitrogênio para evitar a redução do zircônio.
4、Pós-processamento:
Após a sinterização, as cerâmicas de zircônia passam por pós-processamento para melhorar seu desempenho e aparência. Isso inclui corte, perfuração, retificação e polimento:
● Corte: Usado para dividir cerâmicas de zircônia em diferentes formatos e tamanhos.
● Perfuração: Obtida através de equipamento CNC ou laser para criar furos de tamanhos variados.
● Desbaste e Polimento: Suaviza as superfícies e aumenta o brilho usando agentes e máquinas de polimento.
Esses processos garantem que a cerâmica de zircônia atenda às diversas demandas de aplicação em todos os setores, caracterizadas por suas propriedades mecânicas, térmicas e estéticas excepcionais.
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