氧化鋯陶瓷工藝及檢測方法

【氧化鋯陶瓷基本介紹】

氧化鋯陶瓷已經泛用在各行上，如陶瓷機械結構、陶瓷軸承、醫療用陶瓷刀、航太業、食品業...等等，氧化鋯陶瓷有著以下特性耐化學性、耐酸鹼、耐高溫、耐磨耗、低膨脹係數、絕緣性好、加工後表面光滑摩擦係數小。

*以上為參考數據，依據氧化鋯陶瓷設計不同數據也會有所差異

【氧化鋯陶瓷燒結】

氧化鋯陶瓷的基本製程主要是由原料調整→成形→燒結→加工、組裝→檢查所構成，在原料陶調整階段的氧化鋯粉的純度與細度影響到氧化鋯陶瓷最後成品的特性優劣。

氧化鋯陶瓷通常使用具沖壓成形法，先將氧化鋯粉與水混合後做成液體狀，在噴霧乾燥後形成顆粒狀，將顆粒填充製模具內，再加壓形成外型後，放入燒結爐中。

氧化鋯陶瓷燒結溫度一般在1400度以上，燒結時間在2~4小時，燒結的溫度控制、時間、都會影響到氧化鋯陶瓷燒結的致密性和性能，燒結初期階段在此階段氧化鋯陶瓷顆粒開始發生黏結，顆粒間的接觸點透過形核和晶粒長大等過程逐漸形成燒結晶，但顆粒的外形和內部晶粒並未發生明顯的變化。

燒結中期階段當粉末顆粒處於燒結中期時，隨著燒結頸的逐漸長大，其內部的原子加速向顆粒間的結合面發生遷移，使得顆粒間的距離不斷縮小，最終形成連續的孔隙網絡，晶粒的尺寸不斷增加，顆粒的密度和強度都提高。

燒結後期階段當燒結行為到達後期時，顆粒間的孔隙不斷球化和縮小，大部分孔隙被分隔形成閉氣孔，晶界上的物質繼續向氣孔處遷移，促使晶粒繼續長大。此階段孔隙減少，收縮率進一步降低，陶瓷緻密度非常高。

【氧化鋯陶瓷燒結過程出現變形的現象】

氧化鋯陶瓷在燒結過程中的變形可能是由於粉末的寬粒度分佈；粉料中添加劑的選擇和用量不合理;陶瓷收縮不一致等。

氧化鋯陶瓷燒結出現變形的可能原因：

1. 爐溫不均勻，氧化鋯陶瓷坯體發生不一致的收縮。
2. 升溫速度快，溫度傳導產生梯度，氧化鋯陶瓷坯體越靠近表層收縮越快，越中心收縮越慢。
3. 有密度梯度，在氧化鋯陶瓷成型時，因為壓力及填料等因素，導致坯體內部收縮比不一致。

綜上所述，氧化鋯陶瓷燒結出現變形的可能原因。為了燒結高密度、高均勻性的氧化鋯陶瓷，除了前道工序的脫脂步驟非常重要外，還要考慮粉末、添加劑、燒結溫度和時間、壓力和燒結氣氛的影響。

【氧化鋯陶瓷無損檢測方式】

1. 滲透法，氧化鋯陶瓷透過浸泡在螢光劑或染色劑內，使螢光劑和染色劑附著於有缺陷的內，在去除表面多餘的染劑後，透過一定檢查方式查看是否有缺陷出現。
   缺點：無法檢測到陶瓷內部損傷。
    
2. 影像偵測法，滲透法的再進階方式，透過電子影像方式檢查表面外觀有無缺陷。
   缺點：影像放大檢測，在檢測時間上需較多時間，但一樣無法檢測到陶瓷內部損傷。
   
   
3. 超音波檢測，透過超音波反射原理對氧化鋯陶瓷檢測，當有缺陷時超音波反射就會出現差異。
   缺點：檢查物件須為平面且外形結構簡單。
   
   
4. 射線檢查，透過X光、伽瑪射線穿透氧化鋯陶瓷元件，來檢測內部缺陷。
   缺點：檢查人員需要豐富經驗才有辦法判斷，射線方向影響檢測結果。
   
   
5. 電腦斷層檢測，透過3D掃描繪製出陶瓷影像狀況。
   缺點：形狀複雜時所需時間會增加，且設備昂貴。

合記化學濕式研磨機中的NT陶瓷奈米研磨機及HT陶瓷球磨機研磨葉片均採用氧化鋯陶瓷材質，氧化鋯陶瓷其耐化學性好、汙染性低、高硬度、高穩定性、耐高溫等特性。

其中HT陶瓷球磨機採用棒銷式葉片設計，比舊式棒釘式設計使用週期長、穩定性高，NT陶瓷奈米研磨機採用渦輪式葉片設計，研磨效率高、損耗低、穩定性高，合記化學在濕式研磨機設備出廠前均有連續24小時研磨測試，確保氧化鋯陶瓷葉片的穩定性無虞及設備長時間連續運轉穩定性，設備相關細節歡迎致電詢問。

HT陶瓷球磨機葉片            

NT陶瓷奈米研磨機葉片

*參考文獻

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1780785605049773336&wfr=spider&for=pc

https://www.szkbgy.com/xingyexinwen/27-222.html

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