氧化锆新型陶瓷
氧化锆增韧氧化铝陶瓷的研究进展
氧化铝陶瓷具有优良的化学稳定性、机械性能以及电性能，在陶瓷材料中属于应用十分广泛的类型，但是其断裂韧性仅在2.5MPa ·m 1/2～4.5MPa ·m 1/2，所以其应用范围的拓展受到严重限制，由此，提升氧化铝陶瓷的断裂韧性成为行业内的研究重点之一。
当前可以应用于其中的方法较多，主要包括引入第二相、加入Al 2O 3籽晶和形成缺陷分布三种方式，从整体上来看，应用价值最高的方式为氧化锆增韧，即采用机械混合法、溶胶-凝胶法等方式，将氧化锆复合于氧化铝粉体中，再进行相应的处理，可以获取氧化铝陶瓷，使氧化锆晶粒可填充与氧化铝晶界处，从而起到提升氧化铝陶瓷断裂韧性的作用，也就可以进一步提升氧化锆增韧氧化铝陶瓷的使用效果和使用价值。
氧化锆增韧氧化铝陶瓷也可被称为ZTA 陶瓷，其熔点高、硬度高，并且耐酸碱腐蚀，同时具有韧性较强的优势，属于高温结构陶瓷中具有较大应用潜力的一类。
其中的氧化锆含量在10%～20%之间时，可以起到抑制晶体生长氧化铝酸性的作用，也就可以起到提升材料硬度的作用。
特别是若氧化锆含量处于12%～14%之间时，ZTA 陶瓷的硬度和强度均能上升至最大值，如果氧化锆粉末含量为20%，并且其呈高度分散状态，经过热压烧结处理以后，ZTA陶瓷的机械性能将达到最好状态。
对陶瓷断裂韧性产生影响的因素可以通过公式（1）进行体现：（1）在公式（1）当中，为陶瓷材料断裂韧性，其与弹性模量E、泊松比v 以及断裂表面能均具有密切关联性，弹性模量以及泊松比均属于非显微结构敏感参数，所以需要借助提升断裂表面能的方式提升材料断裂韧性。
而能够影响陶瓷材料表面的因素较多，主要包括热力学自由表面能、内应力与裂纹、气孔、塑性形变、相变、晶粒尺寸等多个方面。
从断裂力学的视角来看，可以采用增加自由表面能的方式，促使新生表面形成，同时也可起到缩减晶粒尺寸、缩减气孔率的作用，还可应用适当的应力促进相变，并形成微裂纹，从而起到提升陶瓷材料断裂韧性的作用。
[讲解]氧化锌
![[讲解]氧化锌](https://img.taocdn.com/s3/m/c71aef836aec0975f46527d3240c844769eaa03e.png)
ZrO2粉体合成与表征一前言ZrO2属于新型陶瓷，由于它具有十分优异的物理、化学性能，不仅在科研领域已经成为研究热点，而且在工业生产中也得到了广泛的应用，是耐火材料、高温结构材料和电子材料的重要原料。
在各种金属氧化物陶瓷材料中，ZrO2的高温热稳定性能，热性能最好，最适宜傲陶瓷涂层和高温耐火制品，以ZrO2为主要原料的锆英石基陶瓷颜料，高级釉料的重要成分；ZrO2的热导率在常见的陶瓷材料中最低，而热膨胀系数又与金属材料较为接近，成为重要的结构陶瓷材料；特殊的晶体结构，使之成为重要的电子材料；ZrO2的相变增韧等特性，成为塑性陶瓷材料的宠儿；良好的机械性能和热物理性能，使它能够成为金属基复合材料中性能优异的增强相。
目前在各种金属氧化物陶瓷中ZrO2的重要作用仅次于Al2O3由于氧化锆材料具有高硬度，高强度，高韧性，极高的耐磨性及耐化学腐蚀性等等优良的物化性能，氧化锆已经在陶瓷、耐火材料、机械、电子、光学、航空航天、生物、化学等等各种领域获得广泛的应用。
二结构性质氧化锆是白色固体，含有杂质时会显现灰色或淡黄色，添加显色剂还可显示各种其它颜色。
纯氧化锆的分子量为123.22，理论密度是5.89g/cm3，熔点为2715℃。
通常含有少量的氧化铪，难以分离，但是对氧化锆的性能没有明显的影响。
氧化锆有三种晶体形态：单斜、四方、立方晶相。
常温下氧化锆只以单斜相出现，加热到1100℃左右转变为四方相，加热到更高温度会转化为立方相。
由于在单斜相向四方相转变的时候会产生较大的体积变化，冷却的时候又会向相反的方向发生较大的体积变化，容易造成产品的开裂，限制了纯氧化锆在高温领域的应用。
但是添加稳定剂以后，四方相可以在常温下稳定，因此在加热以后不会发生体积的突变，大大拓展了氧化锆的应用范围。
氧化锆（化学式：ZrO2）是锆的主要氧化物，通常状况下为白色无臭无味晶体，难溶于水、盐酸和稀硫酸。
一般常含有少量的二氧化铪。
化学性质不活泼，但高熔点、高电阻率、高折射率和低热膨胀系数的性质，使它成为重要的耐高温材料、陶瓷绝缘材料和陶瓷遮光剂。
dpc陶瓷基板生产工艺
dpc陶瓷基板生产工艺DPC陶瓷基板生产工艺DPC陶瓷基板作为一种新型陶瓷材料，具有优异的导热性能和电气绝缘性能，广泛应用于电子器件的散热和隔离领域。
本文将详细介绍DPC陶瓷基板的生产工艺。
一、原料准备DPC陶瓷基板的主要原料是氧化铝和氧化锆，这两种材料具有较高的熔点和良好的导热性能。
在生产过程中，需要按照一定的比例将氧化铝和氧化锆粉末混合均匀。
二、浆料制备将混合均匀的氧化铝和氧化锆粉末与有机溶剂和分散剂混合，形成浆料。
浆料的质量要求高，需要经过多次搅拌和过滤，确保粒子分散均匀，无杂质。
三、浆料成型浆料成型是DPC陶瓷基板生产的关键步骤之一。
常用的成型方法有注射成型、压制成型和挤出成型。
其中，注射成型是目前应用最广泛的方法之一。
通过将浆料注入成型模具，利用压力使浆料充满整个模具，并通过热处理使其固化。
四、烧结成型后的DPC陶瓷基板需要进行高温烧结，以使其结构更加致密，提高导热性能和机械强度。
烧结温度一般在1500℃以上，烧结时间根据基板的厚度和尺寸而定。
在烧结过程中，需要控制好烧结温度和保持一定的气氛，以避免基板表面氧化。
五、表面处理烧结后的DPC陶瓷基板需要进行表面处理，以提高其平整度和光洁度。
常用的表面处理方法有机械抛光和化学机械抛光。
通过这些方法，可以使基板表面达到亚微米级的光洁度要求。
六、检验和包装生产完成后，需要对DPC陶瓷基板进行严格的检验。
主要包括外观检查、尺寸测量、导热性能测试等。
合格的产品经过包装后，可以进行出货。
DPC陶瓷基板的生产工艺包括原料准备、浆料制备、浆料成型、烧结、表面处理、检验和包装等环节。
每个环节都需要严格控制工艺参数，以确保产品的质量和性能。
随着技术的不断进步，DPC陶瓷基板的生产工艺也在不断优化，以满足不同领域对高性能陶瓷材料的需求。
新型陶瓷球在立式搅拌磨上的应用
搅拌磨机研磨介质的质量直接决定了它对物质的粉碎效果。
而新型陶瓷球比传统的合金球硬度更高，意味着它对物质的磨碎能更加彻底。
抗磨蚀性也比合金球高出好几倍，这说明它的消耗成本不高。
新型陶瓷球的种种性能都足以证明它的优越性，所以将新型陶瓷球应用在立式搅拌磨机上的应用前景应该也是很广泛的。
立式搅拌磨机是一种广泛应用在化学工业、水泥搅拌、矿山等行业中的设备，主打的是节能环保，而且比传统的球磨机、粉磨机更加的高效，操作也简单许多，寿命相比之下更长，这极大满足了人们的需要。
世界上第一台立式搅拌磨机是由德国制造出来的，此后经过几十年的发展，立式搅拌磨机的种类是越来越多，如德国莱歇公司的LM立式搅拌磨机、山东淄博的启明星LJM系列立式搅拌磨机等都是人们信赖的品牌。
以LGM湿法立式搅拌磨机为例它的结构大抵如图1所示：如图所示，LJM立式搅拌磨机主要筒体、传动主轴装置、电机和上机体装配等部件组成。
机器采用先进的粉磨原理，设计独特、无污染、噪音小、高效双冷却、寿命长。
具体还采用了双速电机驱动，内衬聚氨酯（氧化铝或氧化锆），配循环泵循环研磨，与物料接触部分均为聚氨酯、耐磨陶瓷或不锈钢材质无污染。
合理的棒型结构和转速能将物料研磨到1μm，下顶料循环方式研磨室实际利用率100%，可以配混料桶循环生产，更经济。
粉磨原理就是当启动机器后，研磨介质在筒体旋转产生的惯性和离心力作用下一起旋转，并被带到一定的高度，在这样的高度并在一定的转速及重力作用下，像抛射线运动一样落下，物料因此被击碎。
此外研磨介质受到别的力产生滑动和滚动，使研磨介质、衬板、被搅拌物质三者之间产生粉碎和研磨作用，使物料磨细，直至成粉末，最终完成粉磨作业。
能作为立式研磨机新兴的一种研磨介质，新型陶瓷球必定是有它的过人之处。
新型陶瓷球与传统材料相比在常温下更具有硬度高、韧性好、耐磨性能好、耐高温、耐腐蚀、流动性好，研磨效率高等优点。
最主要的其磨矿效果更好，磨耗及使用成本也低了很多。
氧化锆的自由表面能_概述说明以及概述
氧化锆的自由表面能概述说明以及概述1. 引言1.1 概述在材料科学研究中，表面能是一个关键概念，对于理解材料的物理和化学性质具有重要意义。
氧化锆作为一种重要的工程材料，在许多领域都有广泛的应用，其自由表面能成为了近年来研究的焦点之一。
本文旨在综述氧化锆的自由表面能，包括其定义、测量方法以及影响因素。
1.2 文章结构本文共分为五个部分进行讨论。
首先是引言部分，介绍了本文的研究背景、目的和结构。
第二部分将详细探讨氧化锆的自由表面能，包括定义和背景知识、测量方法以及影响因素。
第三部分将呈现实验结果并进行讨论，包括自由表面能数值、实验观察结果和相关解释。
第四部分将探讨氧化锆自由表面能的应用前景与发展方向，包括可能的工业应用潜力、材料改良和设计方向以及其他相关研究领域探索。
最后，文章将在第五部分进行总结并得出结论。
1.3 目的本文旨在对氧化锆的自由表面能进行全面概述，在阐明其定义和测量方法的基础上，深入探讨影响自由表面能的因素。
通过对实验结果和观察数据的分析，我们将尝试解释这些结果，并讨论氧化锆自由表面能在工业应用和材料设计中的潜在作用。
最后，本文将为未来研究方向提供一些建议，并总结该领域的发展前景。
通过这样的综述与分析，读者可以更全面地了解氧化锆自由表面能，并为相关研究提供指导与启示。
2. 氧化锆的自由表面能2.1 定义和背景自由表面能是指物质的固体晶体表面与其周围介质的相互作用能量。
在固体材料中，原子、分子等微观粒子处于晶格结构中，而在晶体表面上，由于结构的不完整性和缺陷存在，使得外界环境对晶体表面的作用与内部存在差异。
因此，研究物质的自由表面能有助于了解其特殊性质和表面反应等相关现象。
氧化锆（ZrO2）是一种重要的结构陶瓷材料，在工业领域广泛应用。
理解氧化锆的自由表面能对于深入了解其性质、改善材料设计以及推动相关研究具有重要意义。
2.2 测量方法测量氧化锆的自由表面能可以通过多种方法进行实验得到。
例如，常见技术包括喷雾重悬浮液法、平衡蒸气法、原子力显微镜（AFM）力曲线法等。
口腔陶瓷及类陶瓷修复材料的分类和临床应用
1、口腔陶瓷及类陶瓷修复材料 的分类
口腔陶瓷及类陶瓷修复材料按照成分和结构可分为传统陶瓷、生物活性陶瓷、 高分子陶瓷和金属陶瓷等。其中，传统陶瓷包括氧化铝、氧化锆等；生物活性 陶瓷包括生物玻璃、生物活性玻璃陶瓷等；高分子陶瓷包括聚合物基复合材料、 高分子网络结构等；金属陶瓷则包括金属基复合材料、金属表面涂层等。
氧化锆陶瓷的制备方法及其特点
氧化锆陶瓷的制备方法主要包括粉末冶金法、溶胶-凝胶法和热解法等。其中， 粉末冶金法是最常用的制备方法，通过将氧化锆粉末进行压制成形、烧结和加 工等工艺步骤，得到致密的氧化锆陶瓷。氧化锆陶瓷具有高硬度、高强度、耐 腐蚀、低热膨胀系数等特点，使其在口腔修复领域具有很好的应用前景。
(2)良好的美观度：口腔陶瓷及类陶瓷修复材料可以提供与天然牙齿相似的美 观度和半透明度，使得修复体更加自然逼真。
(3)高耐久性：口腔陶瓷及类陶瓷修复材料的耐久性较好，能够承受口腔内的 复杂环境，具有较长的使用寿命。
(4)良好的物理性能：口腔陶瓷及类陶瓷修复材料的硬度、抗折强度和耐磨性 等物理性能优异，能够满足口腔内的咬合和摩擦需求。
3、美容修复
在美容修复领域，氧化锆陶瓷可用于制作贴面、假牙等。氧化锆陶瓷具有高透 光性、化学稳定性和良好的生物相容性，能够达到自然牙齿的效果。同时，氧 化锆陶瓷的美观度和舒适性更优异，能够满足患者对美容修复的需求。
1、物理性能
氧化锆陶瓷的物理性能主要包括密度、硬度、耐磨性、热膨胀系数等。其中， 高密度和硬度能够提高材料的耐磨性和使用寿命，而低热膨胀系数则能够减少 修复体与周围组织的热应力，避免修复体翘起、崩瓷等现象的发生。
氧化锆陶瓷的应用领域
1、牙科种植
氧化锆陶瓷作为一种优秀的牙科种植材料，具有高强度、高耐磨性、抗腐蚀等 优点，能够满足口腔修复的需求。同时，氧化锆陶瓷的生物相容性较好，对周 围组织无毒无害，可促进骨组织生长，提高种植牙的成活率。
软瓷生产工艺
软瓷生产工艺
软瓷是一种新型的陶瓷材料，具有高强度、高透明度、耐磨损、抗化学腐蚀等优良特性，在牙医学、生物医学和高端餐饮等领域具有广泛应用。
下面介绍软瓷的生产工艺：
1. 原料配方：按照软瓷产品要求，选用适当比例的硅酸盐、氧化锆、氧化铝、氧化钇等原材料配制成合适的粉末。
2. 造粒：将原材料粉末加入球磨机中，在一定的时间内进行磨合，然后进行筛分，得到一定粒径范围内的颗粒。
3. 成型：将造好的粒子按照模具的形状，通过注塑、挤出等成型工艺，制成具有一定形状和尺寸的坯体。
4. 烧结：将成型好的坯体装入烧结炉中，通过一系列的烧结工艺，将坯体烧结成成品，使其具有高度的致密性和强度。
5. 加工和磨光：通过机加工和手工操作，对成品软瓷进行加工、雕刻等工艺处理，并进行抛光，使其表面光滑均匀。
6. 检验和质量控制：对成品进行外观、尺寸、硬度、透明度等方面的检验，并进行质量控制，保证产品符合标准。
以上就是软瓷的生产工艺流程。
由于软瓷具有较高的成本和工艺难度，制作过程需要高度的技术和设备支持。
钇稳定氧化锆钇含量
钇稳定氧化锆钇含量1.引言概述部分的内容可以如下所示：1.1 概述钇稳定氧化锆（YSZ）是一种常用的聚合物材料，具有优异的化学稳定性、热稳定性和机械性能。
它是由氧化锆和少量的钇混合而成，在高温下具有良好的稳定性和导电性能。
由于其出色的特性，YSZ被广泛应用于各种领域，包括固体氧化物燃料电池、高温电解池、热障涂层、陶瓷薄膜等。
本文将重点讨论钇稳定氧化锆中钇含量对其性能的影响。
钇含量作为YSZ的重要参数之一，对其微观结构和宏观性能具有关键影响。
本文将通过实验研究和文献综述，探讨不同钇含量下YSZ的晶体结构、导电性能、热膨胀系数以及化学稳定性等方面的变化。
同时，也将对钇含量对YSZ在不同应用领域中的适用性进行评估和展望。
通过对钇稳定氧化锆钇含量的研究，我们可以更加深入地了解YSZ的结构与性能之间的关系，为其在不同领域的应用提供理论指导和技术支持。
本文的研究成果将有助于优化YSZ的配方设计，提高其性能和稳定性，促进YSZ在能源、材料科学等领域的发展和应用。
通过本文，读者将能够了解钇稳定氧化锆钇含量的重要性以及其对YSZ性能的影响，为进一步研究和应用提供参考。
接下来的章节将围绕YSZ 的定义和性质以及钇含量对其性能的影响展开讨论，以期为读者提供全面的了解和深入的分析。
1.2文章结构文章结构部分应该包括对整篇文章的大致框架进行介绍。
以下是一个可能的编写内容：在本文中，我们将对钇稳定氧化锆中钇含量的研究进行探讨和分析。
首先，我们会在引言部分对文章的背景和意义进行介绍。
然后，在正文部分，我们将首先对钇稳定氧化锆的定义和性质进行详细阐述，包括其化学组成、晶体结构和物理性质等方面的内容。
接下来，我们将重点关注钇含量对钇稳定氧化锆性能的影响，包括对其热稳定性、导电性和机械强度等方面进行分析和讨论。
最后，在结论部分，我们将强调钇稳定氧化锆中钇含量的重要性，并展望其在未来的发展和应用前景。
通过本文的研究，我们将深入了解钇稳定氧化锆中钇含量对其性能的影响，为相关领域的研究和应用提供理论指导和实践基础。
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图1 四方晶内ZrO8在（100）平 面上投影
图2 立方晶内ZrO8在（100）平面 上投影
ZrO2晶体结构单胞参数和原子参数
• 在粉末混合物中，纯ZrO2的头同素异晶多型体能用X射 线衍射鉴别，Garvie和Nicholson和Schmid叙述了用X射 线衍射技术多氧化锆多型体混合物进行定量分析的方法。 不过，在立方、四方和单斜相的三元系统中，不可能用 XRD进行定量分析。在这种情况下，唯一正确的方法是中 子衍射。下表为不同情况下单斜相ZrO2晶体结构原子参 数。
2.2.5注射成型
• 注射成型是陶瓷可塑成型工艺中最普遍的一种方 法，在成形过程中，除了使用热塑性有机物或热 固性有机物或水溶性的聚合物作为主要的粘结剂 以外，还必须加入一定数量的增塑剂，润滑剂和
偶联剂等工艺助剂，以改善陶瓷注射悬浮体的流动 性，并保证注射成型坯体的质量。 • 缺点：生坯中有机物含量太高，排除时间太长，
4.烧结
• 分别采用一次烧结和两次烧结两种热处理方式， 在不同的烧结温度下烧结，对不同烧结方式和烧 结温度下材料的烧结密度、三点挠曲强度、维氏 硬度和断裂韧性进行测量分析，并通过扫描电镜 观察试件的断裂面形貌。
• 两次烧结与一次烧结相比，氧化锆陶瓷烧结体的 密度、三点挠曲强度、维氏硬度及断裂韧性存在 差异。在900 ℃/1 450 ℃烧结温度时，两次烧结 氧化锆陶瓷烧结体相对密度最高（98.49%），机 械性能最佳，三点挠曲强度、维氏硬度和断裂韧 性分别为1 059.08MPa±75.24MPa、1 377.00MPa±16.37MPa和5.92MPa·m1/2±0.37 MPa·m1/2。两次烧结使氧化锆陶瓷烧结体的内部 孔隙略有增多，部分晶粒长大且大小不均匀。
• 相变增韧ZrO2陶瓷具有优良的力学性能、低的导 热系数和良好的抗热震性，是一种极有发展前途 的新型结构陶瓷。
部分稳定氧化锆
• 部分氧化锆具有优良的高温热稳定性、低热导率、 高强度和韧性等优良的性能。
• 随烧结温度升高，材料抗弯强度和断裂韧性先增 大后减小，其最大值分别可达到648.8Mpa和 5.8Mpa·m1/2.
氧化锆三相结构的特征
• 单斜结构如图所示，锆与氧离子是7个配位数，它一 方面被氧离子夹在四面体配位（OⅡ）的一边，另一 方面被氧离子夹在三角形配位（OⅠ）的另一边，他 们都有各自不同的键长和键角。由于晶体结构差异 很大，所以在外界应力作用下，将发生晶型转变。
• 四方晶ZrO2晶胞结构是Zr与O所处的位置类似于萤 石结构，Zr为8个O所包围，Zr 与其中四个O是等距 离配位，其距离是0.2455nm；另外四个O也是等距 离配位，Zr与O距离为0.2065nm。说明O是占有四 方的偏心位置，表明氧空位有利于阴离子转移（见 图1）。立方ZrO2晶格内每个Zr与8个O等距离配位， 每个Zr与4个O是四面体配位，如图2
第一章 氧化锆（ZrO2）陶瓷材料的工艺 氧化锆粉体处理
经模具成型 脱脂排胶或干燥 烧结 加工
1.氧化锆粉体处理
• 锆英石的组要成分是ZrSiO4,一般采用火法冶金与 湿化学法相结合的工艺。氧化锆的制备方法有很 多，按设备所用原料的状态可以分为三大类：气 相合成法、液相合成法、固相合成法。其中液相 合成法效率高，设备比较简单而应用广泛。
• 氧化锆具有良好的化学性质。它是一种弱酸性氧化 物，化学性能稳定，除硫酸和氢氟酸外，对其它酸、 碱及碱熔体、玻璃熔体和熔融金属都具有很好的稳 定性。
氧化锆增韧陶瓷
• 在人们的心里面陶瓷一般比较脆和硬的，但部分 稳定氧化锆硬度低，脆性低，断裂韧性较高。
• 优良的性能源于四方氧化锆经受应力诱导相变转 变为单斜相相变，该相变同时伴有体积膨胀。这 种现象称为相变增韧。
注 浆 成 型
热 压 铸 成 型
凝 固 成 型
凝 胶 铸 模
注胶 射态 成注 型射
2.1.1干压成型
• 干压成型采用压力将陶瓷粉料压制成一定形状 的坯体。其实质是在外力作用下，粉体颗粒在 模具内相互靠近，并借内摩擦力牢固地结合起 来，保持一定的形状。
• 缺点：有层裂； • 优点：坯体尺寸准确，操作简单，坯中水分和结
第二章 氧化锆的结构
氧化锆存在三种稳定的同素异形体：单斜相（M） 立方相（C）和四方相（F）。
它们之间的转换关系如下：
单斜 （M)
1170℃
四方 （T)
2370℃
立方 （C)
2680℃
液态
ZrO2三种晶体结构
ZrO2的四方晶型相当于萤石结构沿着C轴伸长而变形 的晶体结构；而单斜晶为沿着β角偏转一个角度而成的。
• 材料力学性能的变化是材料相对密度、晶界相对 含量及晶粒大小等因素共同作用的结果。适当延 长保温时间能够减少晶界玻璃相、提高材料强度。
部分稳定氧化锆PSZ的物理性能 The physical properties of partial stability ZrO2 TZP
四方氧化锆多晶体
• 这种陶瓷材料的晶粒很小，采用超细、高纯的氧 化锆粉体，且要准确控制Y2O3含量烧结而成。
纳米氧化锆
• 纳米陶瓷材料具有超塑性以及磁、光、电和热 等特殊性能，使其成为材料科学领域的研究热 点。纳米氧化锆是一种重要的陶瓷材料，它具 有耐热性、耐腐蚀和耐氧化还原等稳定的特点， 已经成为一种优良的无机非金属材料。
• 随着其晶型稳定方法的发现，使纳米氧化锆陶 瓷应用的研究较为广泛。
且容易造成质量缺陷； • 优点：自动化程度高，成型坯体尺寸精密
2.2.6胶态注射成型
其基本思路是将液态成型与注射成型相结合，利用 专用的注射成型设备和胶态原位凝固成型的固化技 术，进行陶瓷材料的注射成型。
3.脱脂排胶或干燥
用湿化学法制备纳米ZrO2粉体要解决的一个关键问题 是如何进行颗粒的干燥以消除或减少由此过程产生的
2.2.3凝固注模成型
• 直接凝固注模成型是由苏黎世联邦工学院开发的 一种成型技术。将溶剂水、陶瓷粉体和有机添加 剂充分混合形成静电稳定、低粘度、高固相含量 的浆料，在其中加入可改变浆料PH 值或增加电解 质浓度的化学物质，然后将浆料注入到无孔模中。 工艺过程中控制化学反应的进行，使注模前反应 缓慢，浆料保持低粘度，注模后反应速度加快， 使流态的浆料转变为固态的坯体。
• 在转变过程中伴随着体积的变化，由单斜向四方转 变时，体积会收缩5%；由四方向单斜转变时体积 会膨胀8%，因此，ZrO2纤维在冷却过程中因相变 体积的变化而粉化，所以制造较大的纯氧化锆体材 料是很困难的，有人提出可以利用这一相变改善氧 化锆陶瓷的强度和韧性。
• 在立方相基体中被约束的亚稳定四方相颗粒在扩展 的裂纹解除这一约束时能引起转变为单斜相的相变。 伴随着马氏体相变体积的变化和剪切应力能阻挡裂 纹的张开，从而增加陶瓷抵抗裂纹的扩展，即增加 了陶瓷的韧性。
1.1沉淀法
• 沉淀法是将沉淀剂与金属盐溶液混合反应后将沉 淀物热处理而制的产品，特点是操作简单，但是 易引入杂质。
1.2水热合成法
• 水热合成法的实质是把前驱物放入加热加压的水 热介质中溶解，反应，进而成核、生长，最终形 成具有一定粒度和结晶形态的晶粒的过程。它的 特点是不需要高温焙烧等后处理工艺，制备工艺 较为简单。
四方氧化锆多晶体TZP的典型物理性能 The typical physicial properties of tetragonal ZrO2multi-crystal TZP
对Ce-TZP一般控制小于6~9um，对于Y-T双晶粒尺寸 必须小于1um，当Y-TZP采用常压、热压和等静压烧 结三种工艺，其室温抗弯强度分别为1000~1300Mpa、 1500~1700Mpa、2500Mpa。
2.2.1注浆成型
• 注浆成型过程包括物理脱水过程和化学凝聚过程。 在物理脱水和化学凝聚的作用下，陶瓷粉体颗粒 在石膏模壁上沉积成型。
2.2.2热压铸成型
• 热压铸成型是在较高温度下（60-100度） 使陶 瓷粉体与粘结剂（石蜡） 混合!获得热压铸用的 浆料，浆料在压缩空气的作用下注入金属模具， 保压冷却，脱模得到蜡坯，蜡坯在惰性粉料保护 下脱蜡后得到素坯，素坯再经高温烧结成瓷。
合剂含量较少，干燥和烧结收缩较少
2.1.2 等压成型
• 等静压成型是在传统干压成型基础上发展起来的 特种成型方法。它利用流体传递压力，从各个方 向均匀地向弹性模具内的粉体施加压力。 由于流 体内部压力的一致性，粉体在各个方向承受的压 力一样，因此能避免坯体内密度的差别。
• 缺点：生产效率不高且生产设备复杂、昂贵； • 优点：可获得均匀致密的坯体，烧成收缩较小
1.3微乳液法
• 微乳液法是以乳化液的分散相作为微型反应器， 通过内反应物德尔化学沉淀来制备纳米粉体的方 法。利该方法可以制得含钇的稳定四方相氧化锆 纳米粉。
1.4其他方法
• 蒸发法 • 溶胶-凝胶法 • 超临界合成法 • 高温喷雾热解法
2.模具成型
干法成型
湿法成型
干 压 成 型
等 静 压 成 型
内冷冻，再进行干燥。
3.3超临界流体干燥技术
• 超临界流体干燥技术利用物质在临界温度和压力 下，气一液之间没有界面存在，从而没有界面张 力这一性质来消除凝胶干燥过程中因表面张力引 起的毛细孔塌陷，凝胶网破坏进而产生的颗粒聚 集
3.3超临界流体干燥技术
• 采用超临界流体干燥技术，可避免物料在干燥过 程中的收缩和碎裂，保持了物料原有的结构与状 态，防止初级纳米粒子的团聚和凝结，所得产物 比表面积和孔容积增大，表观堆积密度减小。
• Y-TZP为含钇的多晶四方ZrO2，它具有高强、高韧 性、高耐磨等优良的机械性能，但在200~300℃下 即产生强度退化现象。这主要由于四方一单斜的 转化。
• 四方一单斜随温度变化可以引起相变外，与四方 相的颗粒大小也紧密相关，随着颗粒变小，相变 强度也随之降低。颗粒大小低于一定程度，温度 即使降低至室温或更低温度下也不会相变。