氧化镁部分稳定氧化锆陶瓷应用
陶瓷材料在骨修复中的应用
陶瓷材料在骨修复中的应用随着经济的发展和人口老龄化，以及工业、交通、体育等事故导致的创伤增加，人们对生物医用材料及其制品的需求量越来越大。
近30年来，生物医用材料的研究开发取得了令人瞩目的成就，使数以百万计的患者获得了康复，提高了骨伤患者的生活质量。
生物陶瓷作为植入物能满足人工骨的一般要求，而且具有亲水性，能与细胞等生物组织表现出良好的亲和性，具有广阔的发展前景。
根据生物组织的作用机制，被用于人工关节植入体内的生物陶瓷大致可分为生物活性陶瓷、生物可吸收性陶瓷、生物惰性陶瓷。
以下则是对这三种陶瓷材料的性能及其应用的研究。
一、生物活性陶瓷:生物活性陶瓷具有骨传导性，它作为一个支架，成骨在其表面进行。
它还可作为多种物质的外壳或填充骨缺损。
骨传导物质不止能在骨环境中引起成骨反应，即使在骨外环境下它仍可以促进成骨。
1、羟磷灰石(HAp)HAp是一种生物活性陶瓷，钙磷比率为1．67，其组成与天然骨、牙的无机成分相同。
根据测算，一个体重为60kg的成人，其骨髂中含有约2kg重的HAp。
HAp晶体属于六方晶系。
其来源可以有三种：动物骨烧制而成，珊瑚经热化学液处理转化而成和人工化学合成法制备。
从生物学性能方面来看，HAp陶瓷由于分子结构和钙磷比与正常骨的无机成分非常近似，其生物相容性十分优良，对生物体组织无刺激性和毒性。
大量的体外和体内实验表明：HAp在与成骨细胞共同培养时，HAp表面有成骨细胞聚集。
植入骨缺损时，骨组织与HAp之间无纤维组织界面，植入体内后表面也有磷灰石样结构形成。
因为骨组织与植入材料之间无纤维组织间隔，与骨的结合性好，HAp的骨传导能力也较强，材料植入动物骨后四周后就可观察到种植体细孔中有新骨生长，种植体与骨之间无纤维组织存在，两者形成紧密的化学性结合。
许多研究表明HAp植入骨缺损区有较好的修复效果。
需要强调的是，HAp是非生物降解材料，在植入体内3—4年仍保持原有形态。
并且，HAp材料具有普通陶瓷材料的共同弱点：脆性大，耐冲击强度低。
【精品文章】一文认识氧化锆陶瓷的增韧方法及应用
一文认识氧化锆陶瓷的增韧方法及应用
氧化锆陶瓷是具有独特的物理和化学性质，如高硬度，低的热传导性，熔点高，抗高温和腐蚀，化学惰性和两性性质，在电子陶瓷、功能陶瓷和结构陶瓷等方面的应用迅速发展。
作为特种陶瓷材料在电子、航天、航空和核工业等高新技术领域具有广阔的应用前景。
然而氧化锆陶瓷材料的致命缺点是脆性，低可靠性和低重复性，这些不足严重影响了其应用范围。
只有改善氧化锆陶瓷的断裂韧性，实现材料强韧化，提高其可靠性和使用寿命，才能使氧化锆陶瓷真正地成为一种广泛应用的新型材料，因此，氧化锆陶瓷增韧技术一直是陶瓷研究的热点。
一、陶瓷的增韧方法
目前，陶瓷的增韧方法主要有：相变增韧、颗粒增韧、纤维增韧、自增韧、弥散韧化、协同增韧、纳米增韧等。
1、相变增韧
相变增韧是指亚稳定四方相t—ZrO2在裂纹尖端应力场的作用下发生一相变，形成单斜相，产生体积膨胀，从而对裂纹形成压应力，阻碍裂纹扩展，起到增韧的作用。
此外，外界条件（如激光冲击、疲劳断裂韧性、低温、晶粒尺寸和含量、临界转变能量等）对氧化锆陶瓷相变增韧有很大的影响，如果相变产生大的应力和体积变化，则产品容易断裂，因此生产过程中，应避免外界因素对氧化锆陶瓷相变增韧的影响。
2、颗粒增韧
颗粒增韧是指用颗粒做增韧剂，添加入ZrO2陶瓷粉体中，尽管效果不及晶须与纤维，但若颗粒种类、粒径、含量和基体材料选择得当，仍有一定。
现代陶瓷技术的3个主要领域及应用
现代陶瓷技术的3个主要领域及应用现代技术陶瓷的3个主要领域及应用陶瓷材料一般分为传统陶瓷和现代技术陶瓷两大类。
传统陶瓷是指用天然硅酸盐粉末(如黏土、高岭土等)为原料生产的产品。
因为原料的成分混杂和产品的性能波动大,仅用于餐具、日用容器、工艺品以及普通建筑材料(如地砖、水泥等),而不适用于工业用途。
现代技术陶瓷是根据所要求的产品性能,通过严格的成份和生产工艺控制而制造出来的高性能材料,主要用于高温和腐蚀介质环境,是现代材料科学发展最活跃的领域之一。
下面对现代技术陶瓷3个主要领域:结构陶瓷、陶瓷基复合材料和功能陶瓷作一简单介绍。
一、结构陶瓷同金属材料相比,陶瓷的最大优点是优异的高温机械性能、耐化学腐蚀、耐高温氧化、耐磨损、比重小(约为金属的1/3),因而在许多场合逐渐取代昂贵的超高合金钢或被应用到金属材料根本无法胜任的场合,如发动机气缸套、轴瓦、密封圈、陶瓷切削刀具等。
结构陶瓷可分为三大类:氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷和玻璃陶瓷。
1、氧化物陶瓷主要包括氧化铝、氧化锆、莫来石和钛酸铝。
氧化物陶瓷最突出优点是不存在氧化问题,原料价格低廉,生产工艺简单。
氧化铝和氧化锆具有优异的室温机械性能,高硬度和耐化学腐蚀性,主要缺点是在1000℃以上高温蠕变速率高,机械性能显著降低。
氧化铝和氧化锆主要应用于陶瓷切削刀具、陶瓷磨料球、高温炉管、密封圈和玻璃熔化池内衬等。
莫来石室温强度属中等水平,但它在1400℃仍能保持这一强度水平,并且高温蠕变速率极低,因此被认为是陶瓷发动机的主要候选材料之一。
上述三种氧化物也可制成泡沫或纤维状用于高温保温材料。
钛酸铝陶瓷体内存在广泛的微裂纹,因而具有极低的热膨胀系数和热传导率。
它的主要缺点是强度低,无法单独作为受力元件,所以一般用它加工内衬用作保温、耐热冲击元件,并已在陶瓷发动机上得到应用。
2、非氧化物陶瓷主要包括碳化硅、氮化硅和赛龙(SIALON)。
同氧化物陶瓷不同,非氧化物陶瓷原子间主要是以共价键结合在一起,因而具有较高的硬度、模量、蠕变抗力,并且能把这些性能的大部分保持到高温,这是氧化物陶瓷无法比拟的。
【精品文章】氧化锆在陶瓷釉料中的应用简介
氧化锆在陶瓷釉料中的应用简介
在建筑陶瓷的釉料配方中，氧化锆在釉料中主要以乳浊剂的形式出现，虽然氧化锆具有良好的乳浊作用，但出于成本考虑，目前一般都是加入锆英砂或者硅酸锆。
氧化锆不仅有乳浊的效果，还能增大抗釉面龟裂性及釉面硬度，特别是在瓷器釉料中加入氧化锆或者锆英砂，可显著提高白度和抗磨性。
加入量以锆英砂8%~12%、氧化锆或硅酸锆6%以上为佳。
1、单斜电熔氧化锆在釉料中的应用
氧化锆工业产品中主要有两大类产品，按照生产工艺划分为电熔锆和化学锆。
自20 世纪以来，陶瓷釉用色料总体研究进展不大，但有一个例外，即锆基色料的研究、开发及应用，几乎席卷了除黑色色料以外的所有颜色领域，其影响之深是过去的传统色料所远远不及的。
在陶瓷色料中，锆基色料具有如下特点：
①呈色稳定性好，即在高温条件下不易反应、不放出气体、抗腐蚀，在熔融釉中溶解度小，色彩稳定；
②呈色力强，在釉料中加入较少量，就可达到所需的色度；
③混溶性好，不同颜色的锆基色料之间可按任意比例在釉料中混合使用，制备出各种丰富多彩的调和色，应用范围广；
④色泽纯正，色料受烧成气氛、基釉成分影响较小，对釉料适应性强，色料颜色饱和度大，呈色鲜艳。
根据锆基色料的上述特点，电熔氧化锆被越来越广泛的应用在陶瓷色釉。
【精品文章】说一说医用氧化锆陶瓷的稳定、成型、烧结与切削技术
说一说医用氧化锆陶瓷的稳定、成型、烧结与切削
技术
牙齿的损坏和缺失，这不仅影响人们正常的咀嚼功能，而且影响容貌美观。
随着现代科技的进步和人民生活水平的提高，齿科修复材料的发展经历了金属材料、高分子材料和生物陶瓷材料三个主要阶段。
金属烤瓷和全瓷材料是目前最主要的两种齿科修复陶瓷。
但金属烤瓷有诸多缺点：
①金属与陶瓷存在热膨胀系数不匹配造成金瓷结合性能不好，易出现烤瓷剥落现象；
②金属属于不透明物质，使修复体半透明度较低，影响修复冠的美观； ③金属烤瓷义齿会影响头颅核磁共振和X射线检查等。
全瓷修复材料的优势：
①不存在金属内冠，陶瓷属于惰性材料，具有良好的生物相容性；
②全瓷修复体由于陶瓷内冠和瓷粉结合属于瓷瓷结合从而结合性能较好，很少出现崩瓷现象；
③由于陶瓷内冠色泽接近基牙，因此修复体半透明度较好，得到的修复体美观逼真。
图1 金属烤瓷牙和氧化锆全瓷牙
根据使用基材的不同，齿科全瓷材料可以分为氧化铝陶瓷、氧化硅陶瓷、氧化锆陶瓷等。
在诸多全瓷修复材料中，氧化锆陶瓷由于存在特殊的应力诱导相变增韧效应，使其力学性能远高于其他全瓷修复材料，同时其。
高温陶瓷的主要成分
高温陶瓷的主要成分高温陶瓷是一种具有优异耐高温性能的陶瓷材料，广泛应用于航空航天、电子、能源等领域。
高温陶瓷的主要成分是氧化物，其中包括氧化铝、氧化硅、氧化锆等。
1. 氧化铝：氧化铝是高温陶瓷中最常见的成分之一。
它具有优异的耐高温性能和化学稳定性，能够在高温下保持结构的稳定性。
氧化铝可以用于制备耐火材料、高温炉具和电子元器件等。
2. 氧化硅：氧化硅是高温陶瓷中的另一重要成分。
它具有优秀的绝缘性能和化学稳定性，能够在高温下保持稳定的电性能。
氧化硅广泛应用于电子器件、玻璃纤维和光学材料等领域。
3. 氧化锆：氧化锆是一种高温陶瓷材料中的重要组成部分。
它具有极高的熔点和优异的力学性能，能够在高温和高压条件下保持结构的稳定性。
氧化锆广泛应用于航空航天、核能和医学领域。
除了上述主要成分外，高温陶瓷还可能含有少量的其他氧化物，如氧化镁、氧化铈等。
这些氧化物可以通过调整组分和烧结工艺来改变高温陶瓷的性能。
高温陶瓷的制备主要通过固相反应或化学合成的方式进行。
首先，将适量的原料按照一定的比例混合均匀，然后进行成型和烧结。
成型可以采用压制、注塑或浇铸等方法，而烧结则是将成型体在高温下进行热处理，使其颗粒结合成致密的块体。
烧结温度和时间的控制对于高温陶瓷的性能至关重要。
高温陶瓷具有许多优异的性能，使其在各个领域得到广泛应用。
首先，高温陶瓷具有优异的耐热性能，能够在高温下保持结构的稳定性，不易发生变形或破裂。
其次，高温陶瓷具有良好的化学稳定性，能够在腐蚀性介质中长期使用。
此外，高温陶瓷还具有良好的机械性能和绝缘性能，能够满足各种特殊工况的需求。
高温陶瓷的主要成分是氧化物，包括氧化铝、氧化硅、氧化锆等。
这些成分赋予高温陶瓷优异的耐高温性能和化学稳定性，使其在航空航天、电子、能源等领域得到广泛应用。
通过调整成分和烧结工艺，可以改变高温陶瓷的性能，满足不同领域的需求。
高温陶瓷的制备需要精确控制烧结温度和时间，以获得致密的块体。
MgO部分稳定ZrO2陶瓷制备坩埚的研究
文 章编 号 ：６ １ ７７ （Ｏ ７ ０ — １０ ０ １７ — ８２ ２ ｏ ）２ ０ ３— ４
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（． 工业 大学 冶金 与资 源学 院， 徽 马鞍 山 ２ ３０ ；． 国亚琛 工业 大学 玻 璃 陶瓷耐 火材料研 究所） １ 安徽 安 ４ ０２２ 德
摘要： 以氧化镁（ 质量分数） ３ ％的 Ｍ —Ｓ 为 ． ５ ｇＰＺ粉体 为原料 ， 中添加 量分数） ％ 向其 １ 氧化镁悬浊液及化学添加剂 ， ０ 配得氧化镁 量分数） 分别为 ４２ ．％和 ５ ％的氧 化镁部分稳定氧化锆材料。以注浆成型法制备感应炉坩埚 ， ． ８ 考察所制得样品的理化性能。结
果表明 ， 在实验所用烧结温度下 ， 与氧化镁质量分数为 ５ ％相比 ， ． ８ 氧化镁质量分数为 ４２ 更 有利于四方相生成 ； ． ％ 同时 ， 延长研 磨时间， 提高烧结温度和增大样品烧结前后收缩率均有利于增大样 品密度 ， 但显气孔率变小 ， 不利于提高样品抗热震性。 关键词 ： 铑冶金 ； 钨一 氧化镁部分稳定氧化锆 ； 注浆成型
Ｇ ａｓ Ｃ ｒ ｃ ｄＲ ｆ ｃ ｒ ｓ Ａ ｃ ｅ ｎｖｒｉ ｆ ｅｈ ｏ ｇ， ａｈ ｎ Ｇ ｒ ａ ｙ ｌ ， ｅａ ｅｒ ｔ ｅ， ａｈ ｎＵ ｉｅｓｙｏ ｃ ｎ ｌ Ａ ｃ ｅ ｅｍ ｎ ） ｓ ｍｉ ａ ｎ ａｏ ｉ ｔ Ｔ ｏ ｙ
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镁稳定氧化锆陶瓷生产
镁稳定氧化锆陶瓷生产
镁稳定氧化锆陶瓷是一种以氧化镁作为稳定剂的氧化锆增韧陶瓷。
根据氧化镁稳定剂含量不同和制备工艺差别，可以分别制备出立方氧化锆和亚稳四方相氧化锆陶瓷。
通过控制四方相的晶核生长，可以获得抗弯强度和断裂韧性最佳的氧化镁部分稳定氧化锆陶瓷。
其应用和氧化钇稳定氧化锆陶瓷大致相同，且更因其独特的抗热震性，广泛应用于冶金、钢铁和石化工业。
还可用于制造机械纺织工业的特种陶瓷切削刀具、标准量具、机械密封件、冲压模具和各类耐磨件等。
在生产镁稳定氧化锆陶瓷时，一般采用以下步骤：
1.原料准备：将氧化锆粉末和氧化镁粉末按照一定比例混合，作为原料。
2.粉末混合：将氧化锆粉末和氧化镁粉末进行混合，通过机械或化学方法实现均匀分散。
3.制备陶瓷坯体：将混合好的粉末进行成型，可以采用压制、注塑、流延等方法，制备出一定形状和尺寸的陶瓷坯体。
4.烧结：将制备好的陶瓷坯体放入高温炉中进行烧结，一般在15001600℃的高温下进行。
烧结过程中，氧化镁与氧化锆发生反应，形成镁稳定氧化锆陶瓷。
5.后处理：烧结后的陶瓷需要进行后处理，如切割、磨
削、抛光等，以得到所需的尺寸和表面光洁度。
6.检验：对生产出的镁稳定氧化锆陶瓷进行质量检验，包括尺寸、形状、抗弯强度、断裂韧性等性能指标。
7.包装和运输：将合格的镁稳定氧化锆陶瓷进行包装，并安全运输到客户手中。
在生产过程中，需要严格控制原料配比、烧结温度和保温时间等参数，以保证镁稳定氧化锆陶瓷的性能。
同时，根据不同应用场景和要求，可以调整氧化镁的含量和制备工艺，以优化陶瓷的性能。
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氧化镁部分稳定氧化锆陶瓷应用
氧化镁部分稳定氧化锆陶瓷具有较高的氧离子导电性、高强度和韧性及良好的抗热震性,是极有前途的高温功能材料和结构陶瓷材料。
中国国内研究用韧性氧化镁部分稳定氧化锆合成中首次采用沐射成型技术和双温度下的分级热处理方法,得出了获得最佳性能的韧性氧化镁部分稳定氧化锆陶瓷的合成工艺,发现了分级热处理能显著提高材料的断裂韧性和高温性能;证明了细小的高含量的单斜马氏体相及适量细小四方相对提高韧性起着显著的作用,发现了单斜产四方的低温区间内的相变是高温性能改善的主要原因。
这一成果对于解决陶瓷材料的脆性问题具有重要的学术价值,对韧性陶瓷材料的合成和生产具有技术应用和指导的实际意义。
该成果的大部分研究成果居国内领先水平,实验制品的断裂韧性接近国际水平;采用动态显微观察研究微裂纹扩展机理达到了国际先进水平。