知识 烧结氧化锆(氧化锆)需要多高的温度?达到最佳强度和密度
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烧结氧化锆(氧化锆)需要多高的温度?达到最佳强度和密度

氧化锆(氧化锆)通常在 1400°C 至 1600°C 的高温下烧结,大多数工艺温度接近 1500°C 至 1550°C。这一温度范围对于达到最终产品所需的硬度、密度和强度至关重要。在这些温度下烧结可将氧化锆从单斜结构转变为多四方结构,从而显著提高其机械性能。然而,如果偏离这一最佳范围,即使是 150°C,也会因晶粒长大而导致强度降低。由于标准陶瓷炉无法达到这些温度,因此需要专门的高温烧结炉来完成这一工艺。

要点说明:

烧结氧化锆(氧化锆)需要多高的温度?达到最佳强度和密度
  1. 最佳烧结温度范围:

    • 氧化锆可在 1400°C至1600°C ,大多数工艺的目标温度为 1500°C 至 1550°C .
    • 这一温度范围可确保从单斜晶体结构转变为多四方晶体结构,这对实现高密度和高强度至关重要。
    • 在这些温度下烧结可使氧化锆达到其理论最大密度的近 其理论最大密度的 99 .
  2. 温度对强度的影响:

    • 1500°C至1550°C 产生最大强度,其值约为 1280 兆帕 .
    • 偏离此范围 ±150°C 会大大降低强度:
      • 1600°C 强度降至约 980 兆帕 .
      • 1700°C 强度进一步降低至约 600 兆帕 .
    • 强度降低的原因是高温下晶粒过度生长。
  3. 热上升率:

    • 缓慢的升温速度为 每分钟 4°C 至 10°C 建议在烧结过程中每分钟加热 4°C 至 10°C。
    • 这种受控加热可确保均匀的致密化,并将内应力降至最低,否则会导致最终产品出现缺陷。
  4. 炉子要求:

    • 专业 高温烧结炉 高温烧结炉是加工氧化锆所必需的。
    • 通常用于玻璃渗透烧制的标准瓷炉无法达到氧化锆烧结所需的高温。
  5. 结构转变:

    • 单斜氧化锆向多四方氧化锆的转变发生在 1100°C 至 1200°C .
    • 然而,要实现完全致密化和最佳机械性能,烧结温度必须更高(1400°C 至 1600°C)。 1400°C 至 1600°C ).
  6. 购买者的实际考虑因素:

    • 在选择烧结炉时,应确保其温度能始终保持在 1500°C 至 1550°C 范围。
    • 检查炉子的温度精度和均匀性,因为微小的偏差都会影响最终产品的强度。
    • 考虑使用可编程升温速率的窑炉,以达到建议的 每分钟 4°C 至 10°C 加热曲线。

通过遵守这些准则,采购商可以确保生产出具有最佳机械性能的高质量氧化锆部件。

汇总表:

关键因素 详细信息
最佳烧结范围 1400°C-1600°C(目标温度 1500°C-1550°C)
1500°C-1550°C 时的强度 ~1280 兆帕
1600°C 时强度降低 ~980 兆帕
1700°C 时强度降低 ~600 兆帕
升温速率 每分钟 4°C-10°C
炉型 专用高温烧结炉(标准瓷炉不适用)
达到的密度 理论最大值的 ~99
结构转变 在 1100°C-1200°C 时由单斜结构转变为多角形结构

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