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  现代陶瓷已经朝着原料超细化、材料多功能化、轻质高强化和材料结构梯度化诸方面迅速发展。其中,氧化锆陶瓷随着新工艺和技术的应用,进一步发挥了它高熔点、比重大、耐腐蚀、耐磨损、低导热、半导体及相变等特点。

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氧化锆复合材料增韧的主要措施有:

1)控制氧化锆颗粒尺寸,使之尽可能细小;

2)控制氧化锆颗粒尺寸分布,若颗粒尺寸分布太宽,相变持续的温度范围相应较宽,韧化机制差,控制困难;

3)在最佳的氧化锆体积含量下,使之到达均匀性弥散,提高体积含量,可以提高能量吸收密度,但若过高则会导致产生微裂纹;

4)颗粒和基体的热膨胀系数要匹配,应尽可能接近;

5)控制氧化锆的纯度,尽可能减少杂质。


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若要达到性能优异的增韧效果,则要求在制备氧化锆粉体时,保证其粒度达到如下要求:

(1)粒度分布呈现窄的对数正态分布曲线;

(2)颗粒球形度较好,颗粒强度高,应力分布均匀;

(3)颗粒分散性好,尽可能减少或避免出现团聚体;

(4)纯度高,有害杂质的含量要尽可能低。

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  叁星飞荣独立自主研发生产的具有独立知识产权立式无轴封无筛网砂磨机为氧化锆超细粉体的机械法制备提供了一种行之有效的解决方案,并可以满足上述对氧化锆粉体的要求。我公司采用SPT30W(30L)生产型设备对山东及广东某公司提供的钇稳定四方相氧化锆原料进行了超细研磨工业化实验验证。

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案例一:纳米粒级产品制备

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纳米级研磨前后颗粒的SEM图及粒度变化情况

案例二:亚微米粒级产品制备

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亚微米研磨前后颗粒的SEM图及粒度变化情况

     从生产性实验验证表明,立式无轴封无筛网砂磨机可以有效地制备得到亚微米粒级和纳米粒级氧化锆粉体,产品颗粒分布窄,球形度较好,颗粒分散性佳,究其因主要为:(1)整个实验采用的研磨方式是:前端采用φ0.6-0.8mm的锆珠进行粗磨至粒度为500nm左右,后端采用φ0.2mm的锆珠进行细磨,达到了有效的分级超细研磨效果;(2)立式无轴封无筛网砂磨机具有离心分离及分级功能。由于离心分离的作用,细颗粒物料被排出磨腔,研磨次数少,则可防止过磨。另外,粗颗粒物料不能排出,在磨腔内多磨几次甚至几十次,很快被磨细。最终产品颗粒均匀,粒度分布窄;(3)磨珠研磨所具有的剪切和挤压应力主要施加在对粗颗粒的有效研磨上,则有用功比例增大,有效研磨效率增加。

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综上所述,叁星飞荣公司独立自主研发生产的立式无轴封无筛网砂磨机为纳米氧化锆的超细粒级产品制备提供了一种新型高效研磨分散设备,为氧化锆产业向精细方向发展给出有效的制备途径并提供有力的技术支持。

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创建时间:2018-09-20 10:17

物理研磨法制备超细氧化锆的工业化应用实践