Piese ceramice din zirconiu

Ceramica cu zirconiu este albă, galbenă sau gri atunci când conține impurități, în general conține HfO2 și nu este ușor de separat. Există trei stări cristaline de ZrO2 pur la presiune normală. Producția de piese ceramice din zirconiu necesită prepararea de pulberi cu puritate ridicată, dispersibilitate bună, particule ultrafine și distribuție îngustă a dimensiunii particulelor. Există multe metode de preparare pentru pulberea ultrafină de zirconiu. Purificarea zirconiei include în principal clorurarea și descompunerea termică, metoda de descompunere oxidativă a metalelor alcaline, metoda de topire a varului, metoda arcului cu plasmă, metoda de precipitare, metoda coloidului, metoda de hidroliză, metoda de piroliză prin pulverizare etc.

Zhongwei Precision se angajează să ofere clienților interni și străini ceramică avansată cu rezistență ridicată, duritate ridicată, rezistență la uzură, rezistență la coroziune și rezistență la temperaturi ridicate. Este o întreprindere de înaltă tehnologie care integrează cercetare și dezvoltare, producția și vânzarea de produse ceramice avansate de precizie industrială în domeniul ceramicii de precizie. Cu o varietate de echipamente moderne de înaltă precizie, a realizat în mod independent finalizarea întregului proces de producție a pieselor ceramice de la prepararea pulberii ceramice, turnarea corpului verde, sinterizarea la temperatură înaltă până la finisarea materialului ceramic.

Produs Descriptie

1. Standarde de implementare: compania implementează cu strictețe certificarea ISO9001, iar produsele au trecut certificarea ROHS, FDA UE etc.

2. Standarde de materiale ale produsului: ISO, GB, ASTM, SAE, EN, DIN, BS, AMS, JIS, ASME, DMS, TOCT, GB

3. Procese principale: chituire, turnare prin injecție, turnare cu bandă, presare izostatică, imprimare 3D

4. Materiale disponibile pentru ceramică:

Produce în principal tije ceramice finisate, tuburi ceramice, inele ceramice, plăci ceramice, ventuze ceramice, lame ceramice și alte structuri ceramice cu forme speciale. Principalele materiale ceramice sunt alumina, zirconiu, carbură de siliciu, nitrură de siliciu și ceramică cu nitrură de aluminiu. Rezistență la temperaturi ridicate, rezistență la uzură, rezistență la coroziune, rezistență la acizi și alcali, anti-magnetic, rezistență la presiune. Și imprimarea 3D etc. sunt personalizate în funcție de cerințele clienților.

Tub combinat, rezistența sa mare la uzură rezistă eficient la uzura materialului și la impact.

Categoria de produse și procesul de producție

ZrO2 pur este alb, galben sau gri atunci când conține impurități și, în general, conține HfO2, care nu este ușor de separat. Resursele dovedite de zirconiu din lume sunt de aproximativ 19 milioane de tone, iar zirconia este de obicei obținută prin purificarea minereului de zirconiu. Există trei stări cristaline de ZrO2 pur la presiune normală: zirconiu monoclinic (m-ZrO2), zirconiu tetragonal (t-ZrO2) și zirconiu cubic (cubic) (c-ZrO2). Tipurile există în diferite intervale de temperatură și pot fi convertite unele în altele:

Densitatea temperaturii

zirconiu monoclinic (m-ZrO2)<950℃>

zirconiu pătrat (t-ZrO2) 1200-2370 grad 6,10 g/cc

Cubic Zirconia (c-ZrO2) >2370 grade 6,27 g/cc

Cele trei stări cristaline de mai sus au proprietăți fizice și chimice diferite. Pentru a obține forma cristalină și performanța dorită în aplicații practice, se adaugă de obicei diferite tipuri de stabilizatori pentru a realiza diferite tipuri de piese ceramice din zirconiu, cum ar fi zirconiu parțial stabilizat (zirconiu parțial stabilizat, PSZ), când stabilizatorul este CaO, MgO , Y2O3, este exprimat ca Ca-PSZ, respectiv Mg-PSZ, Y-PSZ etc. Zirconia tetragonală compusă din t-ZrO2 metastabil se numește policrista de zirconiu tetragonal (TZP). Când stabilizatorii adăugați sunt Y2O3 și CeO2, ei sunt exprimați ca Y-TZP, respectiv Ce-TZP, etc.

1. Prepararea pudrei

Producția de ceramică din zirconiu necesită prepararea de pulberi cu puritate ridicată, proprietăți bune de dispersie, particule ultrafine și distribuție îngustă a dimensiunii particulelor. Există multe metode de preparare pentru pulberea ultrafină de zirconiu. Purificarea zirconiei include în principal clorurarea și descompunerea termică, metoda de descompunere oxidativă a metalelor alcaline, metoda de topire a varului, metoda arcului cu plasmă, metoda de precipitare, metoda coloidului, metoda de hidroliză, metoda pirolizei prin pulverizare etc. Metodele de prelucrare a pulberii includ metoda de co-precipitare, sol -metoda gelului, metoda evaporării, metoda de sinteză supercritică, metoda microemulsiei, metoda de sinteză hidrotermală, metoda de depunere în rețea și vapori.

2. Procesul de producție

(1) Formare

Turnarea ceramicii din zirconiu include turnarea prin presare uscată, turnarea prin presare izostatică, turnarea prin chituire, turnarea la cald, turnarea cu bandă, turnarea prin injecție, turnarea prin extrudare a plasticului, turnarea prin solidificare coloidală etc. Cele mai utilizate sunt turnarea prin injecție și presarea uscată.

① Turnare pentru chituire

Procesul de turnare al chituirii include procesul de deshidratare fizică și procesul de coagulare chimică. Deshidratarea fizică elimină apa din suspensie prin acțiunea capilară a matriței poroase de gips. Procesul de coagulare chimică se datorează faptului că Ca2 plus generat de dizolvarea CaSO4 pe suprafața matriței de gips îmbunătățește suspensia Forța ionică a materialului determină flocularea suspensiei. Sub acțiunea deshidratării fizice și a coagulării chimice, particulele de pulbere ceramică se depun pe peretele matriței de gips. Chituirea este potrivită pentru pregătirea pieselor ceramice la scară largă cu forme complexe, dar calitatea corpului verde, inclusiv forma, densitatea, rezistența etc., este slabă, intensitatea muncii lucrătorilor este mare și nu este potrivită. pentru operatii automate.

②Turnare prin injecție la cald

Turnarea prin injecție sub presiune la cald este de a amesteca pulberea ceramică cu liant (parafină) la o temperatură relativ ridicată (60 ~ 100 grade C) pentru a obține o suspensie pentru turnarea sub presiune la cald, iar suspensia este injectată în matrița metalică sub acțiunea aerului comprimat. pentru a menține presa de răcire, demulare pentru a obține un semifabricat de ceară, semifabricatul de ceară este deparafinat sub protecția unei pulberi inerte pentru a obține un corp verde, iar corpul verde este sinterizat la temperatură ridicată pentru a deveni porțelan. Corpul verde al turnării prin injecție prin presa la cald are dimensiune precisă, structură internă uniformă, uzură mai mică a mucegaiului, eficiență ridicată a producției și este potrivit pentru diverse materii prime. Temperatura șlamului de ceară și a matriței trebuie controlată cu strictețe, altfel va cauza injecție sau deformare, deci nu este potrivită pentru fabricarea pieselor mari, iar procesul de ardere în două etape este complicat și consumul de energie este mare.

③ Turnare cu bandă

Turnarea cu bandă este de a amesteca complet pulberea ceramică cu o cantitate mare de lianți organici, plastifianți, dispersanți etc. pentru a obține o pastă vâscoasă curgătoare, adăugați suspensia în buncărul mașinii de turnare și utilizați o racletă pentru a controla grosimea. Acesta curge spre banda transportoare prin duza de alimentare, iar filmul semifabricat este obținut după uscare. Acest proces este potrivit pentru prepararea materialelor de film. Pentru a obține o mai bună flexibilitate, se adaugă o cantitate mare de materie organică, iar parametrii procesului trebuie să fie strict controlați, în caz contrar se va provoca cu ușurință defecte precum decojirea, dungile, rezistența scăzută a peliculei sau decojirea dificilă. Materia organică folosită este toxică și va cauza poluarea mediului, iar un sistem non-toxic sau mai puțin toxic ar trebui folosit pe cât posibil pentru a reduce poluarea mediului.

(2) Degresarea și degumarea

Pe lângă tehnologia de formare bazată pe presare uscată, produsele formate prin alte procedee trebuie să fie degresate și degumate înainte de a fi sinterizate în cuptor, deoarece alte procese, cu excepția presarii uscate, vor adăuga o anumită proporție de pulbere de zirconiu procesului de formare. Plastifianți, acești plastifianți trebuie îndepărtați după formarea produsului, altfel va avea un impact grav asupra calității produsului sinterizat. Plastifianții sunt alcătuiți în principal din parafină și alte materiale polimerice. Aceste materiale trebuie să prezinte o bună plasticitate și fluiditate la o anumită temperatură și să aibă o anumită duritate și rezistență la temperatura camerei.

(3) Sinterizarea

Metodele de sinterizare care pot fi utilizate pentru piesele ceramice din zirconiu sunt de obicei:

①Sinterizarea fără presiune ②Sinterizarea prin presare la cald și sinterizarea prin presare la cald reactivă ③ Presarea izostatică la cald (HIP) ④ Sinterizarea cu microunde ⑤ Sinterizarea la presiune ultra-înaltă, ⑥ Sinterizarea cu plasmă cu scânteie (SPS) ⑦ Presiunea fără presiune, etc. este adesea folosită.

Proces după sinterizare

Echipament de prelucrare: echipat cu mașină de gravură CNC, șlefuire fără centru, șlefuire cilindrică internă și externă, șlefuire de suprafață, centru de prelucrare cu strung CNC, tăiere sârmă, strunjire, frezare, șlefuire și alte echipamente de producție și testare de înaltă precizie.

Matrite si accesorii de inspectie

1. Durata de viață a matriței: de obicei semi-permanentă. (cu excepția spumei pierdute).

2. Timp de livrare a matriței: 10-25 zile, (în funcție de structura și dimensiunea produsului).

3. Instrumente și întreținere matrițe: Zhongwei este responsabil pentru piesele de precizie.

Control de calitate

1. Controlul calității: rata defecte este mai mică de 0,1 la sută .

2. Probele și probele vor fi inspectate 100% în timpul producției și înainte de expediere, inspecția probelor pentru producția de masă conform standardelor ISDO sau cerințelor clienților.

3. Echipamente de testare: instrument de măsurare a rotunjimii, instrument de măsurare cu trei coordonate, instrument de măsurare a coordonatelor imaginii, instrument de măsurare cu trei coordonate Hexagon, instrument de măsurare a imaginii, instrument de măsurare a densității, instrument de măsurare a netezimii, tester de duritate micro Vickers.

Aplicație

În ceea ce privește ceramica structurală, piesele ceramice din zirconiu sunt utilizate pe scară largă în domeniul ceramicii structurale datorită durității ridicate, rezistenței ridicate la încovoiere și rezistenței mari la uzură, proprietăților excelente de izolare termică și coeficientului de dilatare termică apropiat de oțel. În principal includ: bile de șlefuit Y-TZP, medii de dispersare și măcinare, duze, scaune de supapă cu bilă, matrițe din zirconiu, arbori de ventilator miniatural, știfturi din fibră optică, manșoane din fibră optică, matrițe de desen și instrumente de tăiere, cuțite rezistente la uzură, nasturi de îmbrăcăminte, carcase și curele, brățări și pandantive, rulmenți cu bile, bâte ușoare pentru mingi de golf și alte părți rezistente la uzură la temperatura camerei.

În ceea ce privește ceramica funcțională, rezistența sa excelentă la temperaturi ridicate este utilizată ca tuburi de încălzire prin inducție, materiale refractare și elemente de încălzire. Ceramica cu zirconiu are parametri sensibili de performanță electrică și sunt utilizate în principal în senzori de oxigen, celule de combustibil cu oxid solid (SOFC) și elemente de încălzire la temperatură înaltă. ZrO2 are un indice de refracție ridicat (N-21^22), adăugând anumite elemente de colorare (V2O5, MoO3, Fe2O3 etc.) la pulberea ultrafină de zirconiu, poate fi transformat în materiale ZrO2 policristaline translucide colorate, strălucind ca o piatră prețioasă naturală, cu lumină strălucitoare și colorată, poate fi transformată într-o varietate de decorațiuni. În plus, zirconia este utilizată pe scară largă în acoperiri cu barieră termică, purtători de catalizatori, îngrijire medicală, îngrijire a sănătății, materiale refractare, textile și alte domenii.