Hauptprozesse von Zirkonoxidkeramikprodukten
Zirkonia bezeichnet im AllgemeinenZirkoniumdioxid (ZrO2), das primäre Oxid von Zirkonium. Im Gegensatz zu herkömmlichen Keramiken, die zu Härte- und Sprödigkeitsänderungen neigen, weist Zirkoniumdioxid eine hohe Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Flexibilität auf und übertrifft damit die meisten anderen technischen Keramiken.
Zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und der thermischen Stabilität werden Zirkonoxidkeramiken üblicherweise Stabilisatoren zugesetzt. Je nach verwendetem Stabilisator kann teilstabilisiertes Zirkonoxid (PSZ) in folgende Gruppen eingeteilt werden:Yttriumstabilisiertes Zirkonoxid (Y-PSZ)UndMagnesiastabilisiertes Zirkonoxid (Mg-PSZ).Die Wahl zwischen diesen hängt von den spezifischen Anwendungsanforderungen ab.
Aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften findet Zirkonoxid breite Anwendung in den verschiedensten Bereichen:
●Strukturkeramik:
Wird für hochtemperaturbeständige, reibungs- und korrosionsbeständige Strukturmaterialien verwendet, wieZirkonia-Keramik-Passstifte,Zirkonia-Keramikkugeln und Keramiksitze,Zirkonia-Keramiklager,Zirkonoxidkeramik-Mahlkörper, UndZirkonia-Keramikstäbe.
● Funktionskeramik:
Wird in Festelektrolyten, Sensoren, empfindlichen Komponenten, der Katalyse, biomedizinischen Anwendungen usw. verwendet. Zu den Produkten gehören Zirkonoxid-Sauerstoffsensoren, keramische Glasfaserferrulen und Hülsen.
● Verbraucheranwendungen: 
ZirkoniaKeramikmessersind bekannt für ihre hohe Festigkeit, Verschleißfestigkeit, Oxidationsbeständigkeit, Rostbeständigkeit, Säurebeständigkeit, antistatische Eigenschaften und Beständigkeit gegenüber Lebensmitteln und stellen eine ideale Wahl für hochtechnologische, umweltfreundliche Küchengeräte dar, wie einziehbare UniversalmesserUndSchneidklingen.
Was sind also die wichtigsten Verarbeitungsschritte fürZirkonia-Keramikprodukte?
Sie umfassen im Wesentlichen vier Schritte:
1. Rohstoffvorbereitung:
Der erste Schritt besteht darin, hochwertige Rohstoffe zu beschaffen. Zirkonoxid-Rohstoffe sind in der Regel synthetisiertes Zirkonium, das für höhere Reinheit und Stabilität chemisch synthetisiert wird. Nach der Auswahl der Rohstoffe besteht der nächste Schritt darin, die Mischung vorzubereiten. Diese Mischung besteht normalerweise aus Zirkonium, Farbstoffen und Flussmitteln, die in bestimmten Anteilen gemischt werden. Der Zirkoniumgehalt beeinflusst den Schmelzpunkt und die Leistung des Produkts erheblich. Farbstoffe verändern die Farbe der Keramik, während Flussmittel den Schmelzpunkt senken und den Fluss während des Schmelzens verbessern.
2. Formgebungsmethoden:
● Trockenpressung:
Dabei werden Keramikpulver durch Druck in die gewünschte Form gepresst. Dies gewährleistet präzise Abmessungen, einfache Handhabung und minimalen Feuchtigkeits- und Bindemittelgehalt, was zu einer geringeren Schrumpfung beim Trocknen und Brennen führt. Trockenpressen eignet sich für einfachere Produktformen mit einem kleineren Längen-Durchmesser-Verhältnis.
● Isostatisches Pressen:
Entwickelt aus dem traditionellen Trockenpressen, bei dem mithilfe einer Flüssigkeit aus allen Richtungen gleichmäßig Druck ausgeübt wird. Dadurch wird eine gleichmäßige Dichte der gesamten Keramik gewährleistet, wobei Dichteunterschiede in verschiedene Richtungen minimiert werden. Allerdings erfordert es komplexe und teure Geräte und eignet sich hauptsächlich für spezielle Anforderungen wie große Größen oder einzigartige Formen.
● Spritzguss:
Dabei werden Keramikpulver mit organischen Bindemitteln vermischt und die Mischung dann unter hohem Druck (zehn bis hundert MPa) in Formen gespritzt. Dies ermöglicht einen hohen Automatisierungsgrad, präzises Formen und eine hohe Oberflächengüte, erfordert jedoch beim anschließenden Brennen längere Zeit zum Entfernen des Bindemittels und kann zu Qualitätsproblemen führen.
3. Hochtemperatursintern:
Nach der Formgebung werden Zirkonoxidkeramiken gesintert, wobei sich Keramikpulverpartikel bei hohen Temperaturen verbinden und dichte Keramikkörper bilden. Das Sintern beeinflusst die Keramikeigenschaften erheblich, wobei Temperatur-, Zeit- und Atmosphärenkontrolle entscheidend sind. Normalerweise werden Zirkonoxidkeramiken bei etwa 1600 °C in Sauerstoff- oder Stickstoffatmosphären gesintert, um eine Zirkoniumreduzierung zu verhindern.
4. Nachbearbeitung:
Nach dem Sintern werden Zirkonoxidkeramiken nachbearbeitet, um ihre Leistung und ihr Aussehen zu verbessern. Dazu gehören Schneiden, Bohren, Schleifen und Polieren:
● Schneiden: Wird verwendet, um Zirkonoxidkeramik in verschiedene Formen und Größen zu unterteilen.
● Bohren: Wird mithilfe von CNC- oder Lasergeräten durchgeführt, um Löcher unterschiedlicher Größe zu erzeugen.
● Schleifen und Polieren: Glätten von Oberflächen und Erhöhen des Glanzes durch den Einsatz von Poliermitteln und -maschinen.
Diese Verfahren stellen sicher, dass Zirkonoxidkeramiken den vielfältigen Anwendungsanforderungen verschiedener Branchen gerecht werden und sich durch außergewöhnliche mechanische, thermische und ästhetische Eigenschaften auszeichnen.
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