氧化锆陶瓷的制备工艺

氧化锆陶瓷的制备工艺

氧化锆陶瓷的制备工艺

一 氧化锆陶瓷的原料

氧化锆工业原料是由含锆矿石提炼出来的。

斜锆石（ZrO2） 自然界锆矿石

锆英石（ZrO2·SiO2） 二 氧化锆陶瓷的提炼方法

氯化和热分解 碱金属氧化物分解法 石灰溶解法

提炼氧化锆的主要方法

等离子弧法 沉淀法 胶体法 水解法 喷雾热分解法 ㈠氯化和热分解法

ZrO2?SiO2+4C+4Cl2→ZrCl4+SiCl4+4CO

其中ZrCl4和SiCl4 以分馏法加以分离，在150–180℃下冷凝出ZrCl4然后加水水解形成氧氯化锆，冷却后结晶出氧氯化锆晶体，经焙烧就得到氧化锆。 ㈡碱金属氧化物分解法

ZrO2?SiO2+NaOH→Na2ZrO3 +Na2SiO4+H2O

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氧化锆陶瓷的制备工艺

ZrO2?SiO2+Na2CO3→Na2ZrSiO3+CO2 ZrO2?SiO2+Na2C03→Na2ZrO3+Na2Si03+CO2

①反应后用水溶解，滤去Na2Si03；

用水水解

②Na2Zr03 → 水合氢氧化物 → 用硫酸进行钝化 →Zr5O8(SO4)2·xH20 → 氧化锆粉 ㈢石灰熔融法

CaO+ZrO2·SiO2→ZrO2+CaSiO3 焙烧后用盐酸浸出除去CaSiO3 ㈣等离子弧法

锆英石砂（ZrO2?SiO2）

氧化锆

㈤沉淀法

沉淀法是在羧基氯化锆等水溶性锆盐与稳定剂盐的混合水溶液中加入氨水等碱性类物质，以获得氢氧化物共沉淀的方法。将共沉淀物干

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注入高温等离子弧中

熔化并离解 焙烧

氨 水 调 整 PH 值

ZrO2

SiO2

凝固后SiO2粘在ZrO2结晶表面 用液体NaOH煮沸可除SiO2

ZrO2 和 硅酸铀

洗 涤

氧化锆陶瓷的制备工艺

燥后一般得到的是胶态非晶体，经500—700℃左右焙烧而制成ZrO2粉末。 ㈥胶体法

胶体法是合成粉体中各种前驱体在溶胶状态下混合均匀，而后固体从溶胶中析出的方法。

溶胶法

①溶胶—凝胶法

②溶胶—沉淀法

① 溶胶—凝胶技术 ② 溶胶—沉淀法

金属氧化物或氢氧化物的溶胶 胶体沉淀剂（在锆盐溶液中加有机化合物）

转 化

在碱中共沉淀

凝 胶

干 燥

由有机化合物构成的凝胶中

分散金属氢氧化物复合体

焙 烧

焙 烧 氧化物

清除添加剂

ZrO2粉末

㈦水解法

①醇盐水解法：将有机溶液中混合着锆和稳定剂的醇盐，进行加水分解的方法。

②水解法：高温、高压下，氢氧化锆在水中的溶解度大于常温、常压

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