Hauptprozesse der Zirkonoxid-Keramikprodukte
Zirkonoxid bezeichnet im AllgemeinenZirkoniumdioxid (ZrO2)Zirkoniumdioxid ist das primäre Oxid des Zirkoniums. 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 typischerweise Stabilisatoren zugesetzt. Je nach verwendetem Stabilisator lässt sich teilstabilisiertes Zirkonoxid (PSZ) in folgende Kategorien einteilen:Yttrium-stabilisiertes Zirkonoxid (Y-PSZ)UndMagnesiumoxid-stabilisiertes Zirkonoxid (Mg-PSZ).Die Wahl zwischen diesen Optionen hängt von den jeweiligen Anwendungsanforderungen ab.
Aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften findet Zirkonoxid in verschiedenen Sektoren breite Anwendung:
●Strukturkeramik:
Wird für hochtemperaturbeständige, reibungs- und korrosionsbeständige Strukturwerkstoffe wie z. B. verwendetZirkonoxid-Keramik-Dübelstifte,Zirkonoxid-Keramikkugeln und Keramiksitze,Zirkonoxid-Keramiklager,Zirkonoxid-Keramik-Mahlkörper, UndZirkonoxid-KeramikstäbeDie
● Funktionskeramik:
Einsatzgebiete sind Festelektrolyte, Sensoren, empfindliche Bauteile, Katalyse, biomedizinische Anwendungen usw. Zu den Produkten gehören Zirkonoxid-Sauerstoffsensoren, keramische optische Faserhülsen und Hülsen.
● Verbraucheranwendungen: 
ZirkonoxidKeramikmesserSie sind bekannt für ihre hohe Festigkeit, Verschleißfestigkeit, Oxidationsbeständigkeit, Rostbeständigkeit, Säurebeständigkeit, antistatischen Eigenschaften und Lebensmittelunempfindlichkeit und stellen somit eine ideale Wahl für Hightech- und umweltfreundliche Küchengeräte dar. einziehbare UniversalmesserUndSchneidklingenDie
Was sind also die wichtigsten Verarbeitungsschritte fürZirkonoxid-Keramikprodukte?
Sie umfassen im Wesentlichen vier Schritte:
1. Rohstoffvorbereitung:
Der erste Schritt besteht in der Beschaffung hochwertiger Rohstoffe. Zirkonoxid-Rohstoffe sind typischerweise synthetisches Zirkonium, das chemisch hergestellt wird, um eine höhere Reinheit und Stabilität zu gewährleisten. Nach der Auswahl der Rohstoffe folgt die Herstellung der Mischung. Diese Mischung besteht üblicherweise aus Zirkonium, Farbstoffen und Flussmitteln in spezifischen Verhältnissen. Der Zirkoniumgehalt beeinflusst maßgeblich den Schmelzpunkt und die Eigenschaften des Produkts. Farbstoffe verändern die Farbe der Keramik, während Flussmittel den Schmelzpunkt senken und die Fließfähigkeit beim Schmelzen verbessern.
2. Formgebungsverfahren:
● Trockenpressen:
Beim Trockenpressen werden Keramikpulver unter Druck in die gewünschte Form gebracht. Dies gewährleistet präzise Abmessungen, einfache Handhabung und einen minimalen Feuchtigkeits- und Bindemittelgehalt, wodurch die Schrumpfung beim Trocknen und Brennen reduziert wird. Das Trockenpressen eignet sich für einfachere Produktformen mit einem geringen Längen-Durchmesser-Verhältnis.
● Isostatisches Pressen:
Das Verfahren basiert auf dem traditionellen Trockenpressen und wendet dabei mithilfe einer Flüssigkeit gleichmäßigen Druck aus allen Richtungen an. Es gewährleistet eine gleichmäßige Dichte im gesamten Keramikmaterial und minimiert Dichteschwankungen in verschiedenen Richtungen. Allerdings erfordert es komplexe und teure Anlagen und eignet sich daher hauptsächlich für spezielle Anforderungen wie große Formate oder einzigartige Formen.
● Spritzguss:
Dabei werden Keramikpulver mit organischen Bindemitteln vermischt und die Mischung anschließend unter hohem Druck (zehn bis hunderte MPa) in Formen eingespritzt. Das Verfahren ermöglicht einen hohen Automatisierungsgrad, präzises Formen und eine hohe Oberflächengüte, erfordert jedoch eine längere Zeit zum Entfernen der Bindemittel beim anschließenden Brennvorgang und kann zu Qualitätsproblemen führen.
3. Hochtemperatursintern:
Nach der Formgebung werden Zirkonoxidkeramiken gesintert. Dabei verbinden sich die Keramikpulverpartikel bei hohen Temperaturen zu dichten Keramikkörpern. Das Sintern beeinflusst die Keramikeigenschaften maßgeblich, wobei die Kontrolle von Temperatur, Zeit und Atmosphäre entscheidend ist. Typischerweise werden Zirkonoxidkeramiken bei etwa 1600 °C in Sauerstoff- oder Stickstoffatmosphäre gesintert, um die Reduktion des Zirkoniums zu verhindern.
4. Nachbearbeitung:
Nach dem Sintern werden Zirkonoxidkeramiken einer Nachbearbeitung unterzogen, um ihre Eigenschaften und ihr Aussehen zu verbessern. Dazu gehören Schneiden, Bohren, Schleifen und Polieren:
● Schneiden: Dient dazu, Zirkonoxidkeramik in verschiedene Formen und Größen zu teilen.
● Bohren: Erfolgt mittels CNC- oder Lasermaschinen zur Erzeugung von Löchern unterschiedlicher Größe.
● Schleifen und Polieren: Glättet Oberflächen und erhöht den Glanz mithilfe von Poliermitteln und -maschinen.
Diese Verfahren gewährleisten, dass Zirkonoxidkeramiken den vielfältigen Anwendungsanforderungen in verschiedenen Branchen gerecht werden und sich durch ihre außergewöhnlichen mechanischen, thermischen und ästhetischen Eigenschaften auszeichnen.
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