氧化鋯陶瓷件的熔煉標準
氧化鋯陶瓷件是一種非常特別的無機非金屬材料,具有良好的耐高溫、耐腐蝕、耐磨損以及導電性,很早之前已經被應用于耐火材料中。隨著技術的進一步成熟,氧化鋯陶瓷件的應用領域也逐漸擴展,涉及到了結構材料和功能材料。
由于受到晶型的轉變的限制,單純的氧化鋯陶瓷件是很難生產的,只有在加入適量晶型穩定劑和其他稀土氧化物的情況下,才能制備成較為穩定的氧化鋯陶瓷件。氧化鋯陶瓷件具有高的韌性、高的抗彎強度、高的硬度和耐磨性等特點,從而顯示出應用的廣泛性。加之氧化鋯陶瓷件沒有磁性、不導電、不生銹、耐磨,所以在生物醫學器械領域和刀具工具領域中也深受青睞,比如醫學用的手術刀、人造關節、人工牙齒等都能用氧化鋯陶瓷進行制作。而結構陶瓷又將作為氧化鋯的一個新型應用領域,越來越為人們所重視。
氧化鋯陶瓷件的熔煉并非一件簡單的工藝,其中包括了很多復雜的步驟,如果不是有豐富的經驗,是很難順利完成的。因為每一步都需要特別的謹慎,才能保證氧化鋯陶瓷件的質量達到要求。
不管是選用哪一種設備,中頻爐也要電弧爐也要,步應該是先熔煉碳素鋼。在熔煉的過程中,其他材料要分多次少量的投入,排在后加的是貴重元素,這么做的目的是為了減少貴重元素的燒損。等到材料熔清后,爐溫也已經達到1580-1600℃的時候,要進行脫氧、脫氫、脫氮等處理了,一般用的都是鋁絲,但i-Ca合金或SiC等材料也可以起到作用。將脫氧劑壓到爐內深處并隔斷外界空氣,經過一點時間之后各種氧化物、夾雜物會上浮。氧化鋯陶瓷件出爐前,仍然非常有必要將澆包烘烤到400℃以上,并用多種微量元素做結構件予以變質處理,進一步強化其性能。
要得到一個完整的氧化鋯陶瓷件的話,熔煉是常用的技術工藝,其中包含有很多個步驟,且每個步驟都有需要注意的地方。關于這方面的細節內容如下:
為了確保熔煉而成的氧化鋯陶瓷件質量過硬,首先要確定熔煉順序,不管是用中頻爐還是電弧爐熔煉,總是先熔煉碳素鋼。而各類錳鐵和其他貴重合金材料的熔煉,要分多次,每次少量的原則進行,并記住要將貴重元素放在后加入,以減少燒損。
氧化鋯陶瓷件熔煉過程中,盡量減料塊做的小些,以50-80mm為宜。當爐溫達到1580-1600℃時,還要進行脫氧、脫氫、脫氮等處理,此時金屬液面要用覆蓋劑蓋嚴,以此來隔斷外界空氣;并且氧化鋯陶瓷件要鎮靜一段時間,使氧化物、夾雜物等有充足時間上浮。
氧化鋯陶瓷件在出爐期間還要用多種微量元素做變質處理,使其一次結晶細化,保證氧化鋯陶瓷件的性能達到預期水平。