Pièces en céramique de zircone

La céramique de zircone est blanche, jaune ou grise lorsqu'elle contient des impuretés, contient généralement du HfO2 et n'est pas facile à séparer. Il existe trois états cristallins de ZrO2 pur sous pression normale. La production de pièces en céramique de zircone nécessite la préparation de poudres d'une grande pureté, d'une bonne dispersibilité, de particules ultrafines et d'une distribution granulométrique étroite. Il existe de nombreuses méthodes de préparation de la poudre ultra-fine de zircone. La purification de la zircone comprend principalement la chloration et la décomposition thermique, la méthode de décomposition oxydative des métaux alcalins, la méthode de fusion à la chaux, la méthode à l'arc plasma, la méthode de précipitation, la méthode colloïdale, la méthode d'hydrolyse, la méthode de pyrolyse par pulvérisation, etc.

Zhongwei Precision s'engage à fournir aux clients nationaux et étrangers des céramiques avancées à haute résistance, haute ténacité, résistance à l'usure, résistance à la corrosion et résistance aux hautes températures. Il s'agit d'une entreprise de haute technologie intégrant la R&D, la production et la vente de produits céramiques avancés de précision industrielle dans le domaine de la céramique de précision. Avec une variété d'équipements modernes de haute précision, il a réalisé indépendamment l'achèvement de l'ensemble du processus de production de pièces en céramique, de la préparation de la poudre céramique, du moulage du corps vert, du frittage à haute température à la finition des matériaux céramiques.

Description du produitécriture

1. Normes de mise en œuvre : la société applique strictement la certification ISO9001 et les produits ont passé la certification ROHS, FDA EU, etc.

2. Normes matérielles du produit : ISO, GB, ASTM, SAE, EN, DIN, BS, AMS, JIS, ASME, DMS, TOCT, GB

3. Principaux procédés : jointoiement, moulage par injection, moulage en bande, pressage isostatique, impression 3D

4. Matériaux disponibles pour la céramique :

Elle produit principalement des tiges en céramique finies, des tubes en céramique, des anneaux en céramique, des plaques en céramique, des ventouses en céramique, des lames en céramique et d'autres structures en céramique de forme spéciale. Les principaux matériaux céramiques sont l'alumine, la zircone, le carbure de silicium, le nitrure de silicium et la céramique de nitrure d'aluminium. Résistance à haute température, résistance à l'usure, résistance à la corrosion, résistance aux acides et aux alcalis, antimagnétique, résistance à la pression. Et l'impression 3D, etc. sont personnalisées selon les exigences du client.

Tube combiné, sa haute résistance à l'usure résiste efficacement à l'usure des matériaux et aux chocs.

Catégorie de produit et processus de production

Le ZrO2 pur est blanc, jaune ou gris lorsqu'il contient des impuretés, et contient généralement du HfO2, qui n'est pas facile à séparer. Les ressources mondiales prouvées de zirconium sont d'environ 19 millions de tonnes, et la zircone est généralement obtenue en purifiant le minerai de zirconium. Il existe trois états cristallins de ZrO2 pur à pression normale : la zircone monoclinique (m-ZrO2), la zircone tétragonale (t-ZrO2) et la zircone cubique (Cubique) (c-ZrO2). Les types existent dans différentes plages de température et peuvent être convertis les uns dans les autres :

Densité de température

Zircone monoclinique (m-ZrO2)<950℃>

Zircone carrée (t-ZrO2) 1200-2370 degré 6.10g/cc

Cubic Zirconia (c-ZrO2) >2370 degrés 6.27g/cc

Les trois états cristallins ci-dessus ont des propriétés physiques et chimiques différentes. Afin d'obtenir la forme cristalline et les performances souhaitées dans les applications pratiques, différents types de stabilisants sont généralement ajoutés pour fabriquer différents types de pièces en céramique de zircone, telles que la zircone partiellement stabilisée (zircone partiellement stabilisée, PSZ), lorsque le stabilisant est CaO, MgO , Y2O3, il est exprimé respectivement en Ca-PSZ, Mg-PSZ, Y-PSZ, etc. La zircone tétragonale composée de t-ZrO2 métastable est appelée zircone polycristalline tétragonale (TZP). Lorsque les stabilisants ajoutés sont Y2O3 et CeO2, ils sont exprimés respectivement en Y-TZP, Ce-TZP, etc.

1. Préparation de la poudre

La production de céramiques de zircone nécessite la préparation de poudres d'une grande pureté, de bonnes propriétés de dispersion, des particules ultrafines et une distribution granulométrique étroite. Il existe de nombreuses méthodes de préparation de la poudre ultra-fine de zircone. La purification de la zircone comprend principalement la chloration et la décomposition thermique, la méthode de décomposition oxydative des métaux alcalins, la méthode de fusion de la chaux, la méthode de l'arc plasma, la méthode de précipitation, la méthode colloïdale, la méthode d'hydrolyse, la méthode de pyrolyse par pulvérisation, etc. -méthode de gel, méthode d'évaporation, méthode de synthèse supercritique, méthode de microémulsion, méthode de synthèse hydrothermale, méthode de dépôt en réseau et en phase vapeur.

2. Processus de fabrication

(1) Formation

Le moulage de la céramique de zircone comprend le moulage par pressage à sec, le moulage par pressage isostatique, le moulage par injection, le moulage sous pression à chaud, le moulage en bande, le moulage par injection, le moulage par extrusion plastique, le moulage par solidification colloïdale, etc. Les plus largement utilisés sont le moulage par injection et le pressage à sec.

①Moulage de coulis

Le processus de moulage du coulis comprend un processus de déshydratation physique et un processus de coagulation chimique. La déshydratation physique élimine l'eau du coulis grâce à l'action capillaire du moule en gypse poreux. Le processus de coagulation chimique est dû au fait que le Ca2 plus généré par la dissolution de CaSO4 à la surface du moule en gypse améliore le coulis. La force ionique dans le matériau provoque la floculation du coulis. Sous l'action de la déshydratation physique et de la coagulation chimique, les particules de poudre céramique se déposent sur la paroi du moule en plâtre. Le coulis convient à la préparation de pièces en céramique à grande échelle avec des formes complexes, mais la qualité du corps vert, y compris la forme, la densité, la résistance, etc., est médiocre, l'intensité de travail des travailleurs est élevée et ne convient pas pour les opérations automatisées.

②Moulage par injection sous pression à chaud

Le moulage par injection sous pression à chaud consiste à mélanger la poudre de céramique avec un liant (paraffine) à une température relativement élevée (60 ~ 100 degrés C) pour obtenir une suspension pour le moulage sous pression à chaud, et la suspension est injectée dans le moule métallique sous l'action de l'air comprimé pour maintenir le refroidissement de la presse, démoulage pour obtenir une ébauche de cire, l'ébauche de cire est décirée sous la protection d'une poudre inerte pour obtenir un corps cru, et le corps cru est fritté à haute température pour devenir de la porcelaine. Le corps vert du moulage par injection à chaud a une taille précise, une structure interne uniforme, moins d'usure du moule, une efficacité de production élevée et convient à diverses matières premières. La température de la suspension de cire et du moule doit être strictement contrôlée, sinon elle provoquera une sous-injection ou une déformation, elle ne convient donc pas à la fabrication de grandes pièces, et le processus de cuisson en deux étapes est compliqué et la consommation d'énergie est élevée.

③ Coulée de bande

La coulée de bande consiste à mélanger complètement la poudre de céramique avec une grande quantité de liants organiques, de plastifiants, de dispersants, etc. pour obtenir une suspension visqueuse fluide, ajouter la suspension à la trémie de la machine de coulée et utiliser un grattoir pour contrôler l'épaisseur. Il s'écoule vers la bande transporteuse à travers la buse d'alimentation et l'ébauche de film est obtenue après séchage. Ce procédé convient à la préparation de matériaux de film. Afin d'obtenir une meilleure flexibilité, une grande quantité de matière organique est ajoutée et les paramètres du processus doivent être strictement contrôlés, sinon cela provoquera facilement des défauts tels que le pelage, les stries, une faible résistance du film ou un pelage difficile. La matière organique utilisée est toxique et causera une pollution de l'environnement, et un système non toxique ou moins toxique doit être utilisé autant que possible pour réduire la pollution de l'environnement.

(2) Dégraissage et dégommage

En plus de la technologie de formage basée sur le pressage à sec, les produits formés par d'autres procédés doivent être dégraissés et dégommés avant d'être frittés dans le four, car d'autres procédés, à l'exception du pressage à sec, ajouteront une certaine proportion de poudre de zirconium au processus de formage. Plastifiants, ces plastifiants doivent être éliminés après la formation du produit, sinon cela aura un impact sérieux sur la qualité du produit fritté. Les plastifiants sont principalement composés de paraffine et d'autres matériaux polymères. Ces matériaux doivent présenter une bonne plasticité et fluidité à une certaine température, et avoir une certaine ténacité et résistance à température ambiante.

(3) Frittage

Les méthodes de frittage pouvant être utilisées pour les pièces en céramique de zircone sont généralement :

① Frittage sans pression ② Frittage par pressage à chaud et frittage réactif par pressage à chaud ③ Pressage isostatique à chaud (HIP) ④ Frittage par micro-ondes ⑤ Frittage à ultra haute pression, ⑥ Frittage par plasma étincelant (SPS) ⑦ Frittage de formation de pression in situ, etc. Le frittage sans pression est souvent utilisé.

Processus après frittage

Équipement de traitement: équipé d'une machine de gravure CNC, d'un meulage sans centre, d'un meulage cylindrique interne et externe, d'un meulage de surface, d'un centre d'usinage de tour CNC, de coupe de fil, de tournage, de fraisage, de meulage et d'autres équipements de production et de test de haute précision.

Moules et appareils d'inspection

1. Durée de vie du moule : généralement semi-permanent. (sauf mousse perdue).

2. Délai de livraison du moule : 10-25 jours (selon la structure et la taille du produit).

3. Maintenance de l'outillage et des moules : Zhongwei est responsable des pièces de précision.

Contrôle de qualité

1. Contrôle de la qualité : le taux de défectueux est inférieur à 0,1 %.

2. Les échantillons et les essais seront inspectés à 100 % pendant la production et avant l'expédition, l'inspection des échantillons pour la production de masse conformément aux normes ISDO ou aux exigences du client.

3. Équipement de test : instrument de mesure de la rondeur, instrument de mesure à trois coordonnées, instrument de mesure des coordonnées d'image, instrument de mesure à trois coordonnées hexagonales, instrument de mesure d'image, instrument de mesure de la densité, instrument de mesure de la douceur, testeur de dureté micro Vickers.

Application

En termes de céramique structurelle, les pièces en céramique de zircone sont largement utilisées dans le domaine de la céramique structurelle en raison de leur ténacité élevée, de leur résistance élevée à la flexion et de leur résistance élevée à l'usure, d'excellentes propriétés d'isolation thermique et d'un coefficient de dilatation thermique proche de l'acier. Inclut principalement : boules de broyage Y-TZP, milieux de dispersion et de broyage, buses, sièges de soupape à bille, moules en zircone, arbres de ventilateur miniatures, broches à fibre optique, manchons à fibre optique, matrices de dessin et outils de coupe, couteaux résistants à l'usure, boutons de vêtements, étuis. et bracelets, bracelets et pendentifs, roulements à billes, battes légères pour balles de golf et autres pièces résistantes à l'usure à température ambiante.

En termes de céramique fonctionnelle, son excellente résistance aux températures élevées est utilisée comme tubes de chauffage par induction, matériaux réfractaires et éléments chauffants. Les céramiques de zircone ont des paramètres de performances électriques sensibles et sont principalement utilisées dans les capteurs d'oxygène, les piles à combustible à oxyde solide (SOFC) et les éléments chauffants à haute température. ZrO2 a un indice de réfraction élevé (N-21^22), ajoutant certains éléments colorants (V2O5, MoO3, Fe2O3, etc.) à la poudre de zircone ultra-fine, il peut être transformé en matériaux ZrO2 polycristallins translucides colorés, brillant comme une pierre précieuse naturelle avec une lumière brillante et colorée, il peut être transformé en une variété de décorations. En outre, la zircone est largement utilisée dans les revêtements de barrière thermique, les supports de catalyseur, les soins médicaux, les soins de santé, les réfractaires, les textiles et d'autres domaines.