Piezas de cerámica de circonio

La cerámica de zirconia es blanca, amarilla o gris cuando contiene impurezas, generalmente contiene HfO2 y no es fácil de separar. Hay tres estados cristalinos de ZrO2 puro bajo presión normal. La producción de piezas cerámicas de zirconio requiere la preparación de polvos de alta pureza, buena dispersabilidad, partículas ultrafinas y distribución de tamaño de partícula estrecha. Hay muchos métodos de preparación para el polvo ultrafino de zirconia. La purificación de zirconia incluye principalmente cloración y descomposición térmica, método de descomposición oxidativa de metales alcalinos, método de fusión de cal, método de arco de plasma, método de precipitación, método coloidal, método de hidrólisis, método de pirólisis por aspersión, etc.

Zhongwei Precision se compromete a proporcionar a los clientes nacionales y extranjeros cerámicas avanzadas con alta resistencia, alta tenacidad, resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión y resistencia a altas temperaturas. Es una empresa de alta tecnología que integra I+D, producción y venta de productos cerámicos avanzados de precisión industrial en el campo de la cerámica de precisión. Con una variedad de equipos modernos de alta precisión, se ha dado cuenta de forma independiente de la finalización de todo el proceso de producción de piezas de cerámica, desde la preparación de polvo de cerámica, el moldeado de cuerpo verde, la sinterización a alta temperatura hasta el acabado de material cerámico.

Diseño del productocripcion

1. Estándares de implementación: la empresa implementa estrictamente la certificación ISO9001, y los productos han pasado la certificación ROHS, FDA EU, etc.

2. Estándares de materiales del producto: ISO, GB, ASTM, SAE, EN, DIN, BS, AMS, JIS, ASME, DMS, TOCT, GB

3. Procesos principales: lechada, moldeo por inyección, colada en cinta, prensado isostático, impresión 3D

4. Materiales disponibles para cerámica:

Produce principalmente varillas de cerámica terminadas, tubos de cerámica, anillos de cerámica, placas de cerámica, ventosas de cerámica, cuchillas de cerámica y otras estructuras de cerámica con formas especiales. Los principales materiales cerámicos son alúmina, zirconia, carburo de silicio, nitruro de silicio y cerámicas de nitruro de aluminio. Resistencia a altas temperaturas, resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión, resistencia a ácidos y álcalis, antimagnético, resistencia a la presión. Y la impresión 3D, etc. se personalizan de acuerdo con los requisitos del cliente.

Tubo combinado, su alta resistencia al desgaste resiste eficazmente el desgaste del material y el impacto.

Categoría de producto y proceso de producción

El ZrO2 puro es blanco, amarillo o gris cuando contiene impurezas y generalmente contiene HfO2, que no es fácil de separar. Los recursos de zirconio probados en el mundo son de aproximadamente 19 millones de toneladas, y la zirconia generalmente se obtiene mediante la purificación del mineral de zirconio. Hay tres estados cristalinos de ZrO2 puro a presión normal: zirconia monoclínica (m-ZrO2), zirconia tetragonal (t-ZrO2) y zirconia cúbica (Cúbica) (c-ZrO2). Los tipos existen en diferentes rangos de temperatura y se pueden convertir entre sí:

Densidad de temperatura

Circonio monoclínico (m-ZrO2)<950℃>

Zirconia cuadrada (t-ZrO2) 1200-2370 grado 6,10 g/cc

Cubic Zirconia (c-ZrO2) >2370 grados 6,27 g/cc

Los tres estados cristalinos anteriores tienen diferentes propiedades físicas y químicas. Para obtener la forma cristalina y el rendimiento deseados en las aplicaciones prácticas, generalmente se agregan diferentes tipos de estabilizadores para fabricar diferentes tipos de piezas cerámicas de zirconia, como la zirconia parcialmente estabilizada (zirconia parcialmente estabilizada, PSZ), cuando el estabilizador es CaO, MgO , Y2O3, se expresa como Ca-PSZ, Mg-PSZ, Y-PSZ, etc. respectivamente. La zirconia tetragonal compuesta de t-ZrO2 metaestable se denomina zirconia policristalina tetragonal (TZP). Cuando los estabilizadores añadidos son Y2O3 y CeO2, se expresan como Y-TZP, Ce-TZP, etc. respectivamente.

1. Preparación de polvo

La producción de cerámica de zirconio requiere la preparación de polvos de alta pureza, buenas propiedades de dispersión, partículas ultrafinas y una estrecha distribución del tamaño de las partículas. Hay muchos métodos de preparación para el polvo ultrafino de zirconia. La purificación de zirconia incluye principalmente cloración y descomposición térmica, método de descomposición oxidativa de metales alcalinos, método de fusión de cal, método de arco de plasma, método de precipitación, método coloidal, método de hidrólisis, método de pirólisis por aspersión, etc. Los métodos de procesamiento de polvo incluyen el método de coprecipitación, sol -método de gel, método de evaporación, método de síntesis supercrítica, método de microemulsión, método de síntesis hidrotermal, método de red y deposición de vapor.

2. Proceso de producción

(1) Formación

El moldeo de cerámica de zirconio incluye moldeo por prensado en seco, moldeo por prensado isostático, moldeo por lechada, moldeo por fundición en caliente, moldeo por cinta, moldeo por inyección, moldeo por extrusión de plástico, moldeo por solidificación coloidal, etc. Los más utilizados son el moldeo por inyección y el prensado en seco.

①moldeado de lechada

El proceso de moldeo de la lechada incluye el proceso de deshidratación física y el proceso de coagulación química. La deshidratación física elimina el agua de la lechada a través de la acción capilar del molde de yeso poroso. El proceso de coagulación química se debe a que el Ca2 plus generado por la disolución de CaSO4 en la superficie del molde de yeso mejora la lechada. La fuerza iónica del material provoca la floculación de la lechada. Bajo la acción de la deshidratación física y la coagulación química, las partículas de polvo cerámico se depositan en la pared del molde de yeso. La lechada es adecuada para la preparación de piezas de cerámica a gran escala con formas complejas, pero la calidad del cuerpo verde, incluida la forma, la densidad, la resistencia, etc., es deficiente, la intensidad de trabajo de los trabajadores es alta y no es adecuado para operaciones automatizadas.

②Moldeo por inyección a presión caliente

El moldeo por inyección a presión caliente consiste en mezclar polvo cerámico con aglutinante (parafina) a una temperatura relativamente alta (60~100 grados C) para obtener una suspensión para la fundición a presión en caliente, y la suspensión se inyecta en el molde de metal bajo la acción del aire comprimido. para mantener la prensa enfriando, desmoldeando para obtener un blanco de cera, el blanco de cera se desparafina bajo la protección de polvo inerte para obtener un cuerpo verde, y el cuerpo verde se sinteriza a alta temperatura para convertirse en porcelana. El cuerpo verde del moldeo por inyección en caliente tiene un tamaño preciso, una estructura interna uniforme, menos desgaste del molde, alta eficiencia de producción y es adecuado para diversas materias primas. La temperatura de la lechada de cera y del molde debe controlarse estrictamente, de lo contrario, se producirá una inyección insuficiente o una deformación, por lo que no es adecuado para fabricar piezas grandes, y el proceso de cocción en dos pasos es complicado y el consumo de energía es alto.

③ Fundición de cinta

La colada en cinta consiste en mezclar completamente el polvo cerámico con una gran cantidad de aglutinantes orgánicos, plastificantes, dispersantes, etc. para obtener una lechada viscosa fluida, agregar la lechada a la tolva de la máquina de colada y usar un raspador para controlar el espesor. Fluye hacia la cinta transportadora a través de la boquilla de alimentación y la película en blanco se obtiene después del secado. Este proceso es adecuado para la preparación de materiales de película. Para obtener una mejor flexibilidad, se agrega una gran cantidad de materia orgánica y se requiere que los parámetros del proceso estén estrictamente controlados, de lo contrario, fácilmente causará defectos como pelado, rayas, baja resistencia de la película o pelado difícil. La materia orgánica utilizada es tóxica y causará contaminación ambiental, y se debe utilizar un sistema no tóxico o menos tóxico tanto como sea posible para reducir la contaminación ambiental.

(2) Desengrase y desgomado

Además de la tecnología de conformado basada en el prensado en seco, los productos formados por otros procesos deben desengrasarse y desgomarse antes de ser sinterizados en el horno, porque otros procesos, excepto el prensado en seco, agregarán una cierta proporción de polvo de circonio al proceso de conformado. Plastificantes, estos plastificantes deben eliminarse después de que se forme el producto, de lo contrario, tendrá un impacto grave en la calidad del producto sinterizado. Los plastificantes se componen principalmente de parafina y otros materiales poliméricos. Se requiere que estos materiales exhiban buena plasticidad y fluidez a cierta temperatura, y que tengan cierta tenacidad y resistencia a temperatura ambiente.

(3) Sinterización

Los métodos de sinterización que se pueden utilizar para las piezas cerámicas de Zirconia suelen ser:

①Sinterización sin presión ②Sinterización por prensado en caliente y sinterización reactiva por prensado en caliente ③Prensado isostático en caliente (HIP) ④Sinterización por microondas ⑤Sinterización a ultra alta presión, ⑥Sinterización por plasma de chispa (SPS) ⑦Sinterización por formación de presión in situ, etc. La sinterización sin presión se usa a menudo.

Proceso después de la sinterización

Equipo de procesamiento: equipado con máquina de grabado CNC, rectificado sin centros, rectificado cilíndrico interno y externo, rectificado de superficies, centro de mecanizado de torno CNC, corte de alambre, torneado, fresado, rectificado y otros equipos de producción y prueba de alta precisión.

Moldes y accesorios de inspección

1. Vida útil del molde: generalmente semipermanente. (excepto por la pérdida de espuma).

2. Plazo de entrega del molde: 10-25 días, (según la estructura del producto y el tamaño del producto).

3. Mantenimiento de herramientas y moldes: Zhongwei es responsable de las piezas de precisión.

Control de calidad

1. Control de calidad: la tasa de defectos es inferior al 0.1 por ciento.

2. Las muestras y la ejecución de prueba se inspeccionarán al 100 por ciento durante la producción y antes del envío, la inspección de muestras para la producción en masa de acuerdo con los estándares ISDO o los requisitos del cliente.

3. Equipo de prueba: instrumento de medición de redondez, instrumento de medición de tres coordenadas, instrumento de medición de coordenadas de imagen, instrumento de medición de tres coordenadas hexagonal, instrumento de medición de imagen, instrumento de medición de densidad, instrumento de medición de suavidad, probador de dureza micro Vickers.

Solicitud

En términos de cerámica estructural, las piezas de cerámica de zirconio se utilizan ampliamente en el campo de la cerámica estructural debido a su alta tenacidad, alta resistencia a la flexión y alta resistencia al desgaste, excelentes propiedades de aislamiento térmico y coeficiente de expansión térmica cercano al acero. Incluyen principalmente: bolas de molienda Y-TZP, medios de dispersión y molienda, boquillas, asientos de válvula de bola, moldes de zirconia, ejes de ventilador en miniatura, pines de fibra óptica, manguitos de fibra óptica, troqueles de dibujo y herramientas de corte, cuchillos resistentes al desgaste, botones de ropa, estuches y correas, pulseras y colgantes, cojinetes de bolas, bates ligeros para pelotas de golf y otras piezas resistentes al desgaste a temperatura ambiente.

En términos de cerámica funcional, su excelente resistencia a altas temperaturas se utiliza como tubos de calentamiento por inducción, materiales refractarios y elementos de calentamiento. Las cerámicas de zirconio tienen parámetros de rendimiento eléctrico sensibles y se utilizan principalmente en sensores de oxígeno, celdas de combustible de óxido sólido (SOFC) y elementos calefactores de alta temperatura. ZrO2 tiene un alto índice de refracción (N-21^22), agregando ciertos elementos colorantes (V2O5, MoO3, Fe2O3, etc.) al polvo de zirconia ultrafino, se puede convertir en materiales ZrO2 policristalinos translúcidos y coloridos. brillando como una piedra preciosa natural con luz brillante y colorida, se puede convertir en una variedad de decoraciones. Además, la zirconia se usa ampliamente en recubrimientos de barrera térmica, portadores de catalizadores, atención médica, atención de la salud, refractarios, textiles y otros campos.