氧化锆陶瓷的烧结工艺流程主要包括以下几个关键步骤:
原料准备:选用高纯度氧化锆粉末,并通过特殊处理使粒度均匀,以确保产品质量。
成型:通过干压或注射成型等方法将氧化锆粉末制成所需形状。干压成型类似于制作饼干,将粉末放入模具中施加压力成型;注射成型则类似于挤牙膏,将混合原料注入模具型腔。
烧结:将成型后的坯体放入高温炉中烧结,温度一般在1300-1600℃之间。烧结过程中,坯体中的气孔减少,晶粒长大,坯体变得致密坚硬。
烧结过程中的具体阶段和变化
烧结初期:氧化锆陶瓷颗粒开始粘结,形成烧结颈,但颗粒外形和内部晶粒未发生明显变化,线收缩率约为2-3%。
烧结中期:烧结颈逐渐长大,颗粒间距离缩小,形成连续的孔隙网络,晶粒尺寸增加,线收缩率超过10%。
烧结后期:孔隙球化和缩小,大部分孔隙被分隔形成闭气孔,晶粒继续长大,致密度非常高。
常见问题及解决办法:
开裂问题:多因内部应力不均或升温过快引起。解决办法是烧结前预处理消除应力,控制升温速度。
密度不均:可能是成型压力或烧结温度场不均导致。解决办法是确保成型压力均匀,优化炉内温度分布。
晶粒异常长大:通常因烧结温度高或保温时间长。解决办法是严格控制温度和时间。