来源:邯郸市丛台区哲苑化工科技有限公司 时间:2025-03-29 15:07:10 [举报]
精细陶瓷所用的稳定和部分稳定氧化锆一般采用湿法制取。目前成熟和常用的是中和沉淀法,其制取工艺见图。将提纯过的氯氧化锆用纯水溶解,过滤除去不溶物,调整溶液中的锆浓度,并加入需要量的氯化钇溶液(或其他稀土金属或碱土金属的氯化物溶液)后,加氨水中和沉淀
部分稳定氧化锆是控制加入稳定剂的量,使其不足以达到完全稳定而制得的。部分稳定氧化锆具有高强度和抗热震性能,在结构陶瓷中有着相当广泛的用途
氧化锆性能具体有哪些:
1、熔点高:氧化锆的熔点为2715℃,较高的熔点以及化学惰性使氧化锆可作为较好的耐火材料;
2、硬度大、耐磨性好:氧化锆陶瓷具有较大的硬度和较好的耐磨性;而从具体数据来看,氧化锆陶瓷莫氏硬度在8.5左右,非常接近蓝宝石9的莫氏硬度,而聚碳酸酯的莫氏硬度只有3.0,钢化玻璃的莫氏硬度5.5,铝镁合金的莫氏硬度6.0;
3、低热导率、低膨胀系数:氧化锆的热导率在常见陶瓷材料中较低,热膨胀系数与金属接近。因此,氧化锆陶瓷适宜做结构陶瓷材料,如氧化锆陶瓷手机外观结构件。
氧化锆的特点:
1、稳定氧化锆制作的泡沫陶瓷可用于高温合金的过滤,泡沫陶瓷应用于钢水连铸的过滤并取得了良好的净化效果;
2、由于稳定型二氧化锆硬度高,可制成冷成形工具、整形模、拉丝模、切削工具、研磨介质、鱼刀、剪刀、高尔夫球棍头等;
3、稳定型二氧化锆强度高、韧性好, 因此,可用来制造发动机构件,如推杆、连杆、轴承气缸内衬、活塞帽等;
4、稳定氧化锆,具备半导体性和敏感特性,可制成高温燃料电池固体电解质隔膜等。
氧化锆的性能特点:
1、氧化锆具有熔点和沸点高、硬度大、常温下为 绝缘体、而高温下则具有导电性等优良性质;
2、氧化锆有3中晶型,属于多晶相转化物;稳定的低温相为单斜相;1000°时,四方相逐渐形成;2370°时,转变为立方晶相。
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1)金属钛、结晶钛、钛板,钛丝、钛棒、钛卷带、钛箔、钛篮、钛包铜、钛管、钛冷却管、钛螺丝等。
2)金属锆、高纯锆、海绵锆,碘化锆、结晶锆、锆锭、锆篮、锆靶、锆屑、锆边角、锆棒、锆板、锆管、锆钢反应釜罐,锆盘管,锆冷却管,锆丝、锆箔、锆带、锆舟、锆杯、锆螺丝、锆包铜,锆铁,铝锆中间合金等。
3)结晶铪,高纯铪,海绵铪,铪丝、铪靶、铪棒、铪下角料、铪锭、铪屑等。4)金属钽,钽板,钽丝,钽棒,钽靶等。
5)金属铌,铌锭,铌板,铌棒,铌板,铌粉等。
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用途锆是稀有金属。它是碳化物形成元素。在炼钢过程中,锆是强有力的脱氧和脱氮元素。锆能细化钢的奥氏体晶粒。它和硫能化合成硫化锆,因此能防止钢的热脆性。锆还有降低钢的应变时效现象和提高钢的低温韧性等优点。锆在铸铁中的作用类似钛。可形成碳化锆,与硫结合形成硫化物。在冷却时促进石墨的生成。少量的锆即有利于白口铸铁的石墨化,使白口铁灰口化。在生产韧性铸铁时缩短退火时间。
锆铁是由锆与铁及硅、铝等元素组成的铁合金。炼钢用的锆铁是锆硅铁,含Zr15%~45%,Si30%~65%。用铝热法生产的则因含铝故称锆铝铁,含Zr>15%。
1789年德国克拉普罗特(M.H.Klaproth)发现了一种新的氧化物,取名叫“Zircomia’。1824年瑞典贝采利厄斯(J.J.Berzelius)用钾还原K2ZrF6的方法,制出锆。1923年美国钢厂进行了用锆硅铁做脱氧剂的试验,取得良好效果。之后开始用金属热法生产出锆硅铁和锆铝铁。中国南京合金厂,于1987年试制出锆硅铁,含Zr20%~40%,Si45%~55%;用作炼钢脱氧剂。
锆对苛性碱的耐蚀性超过了钽、铌、钛,还有像四氟乙烯、石墨、玻璃等也不耐强碱腐蚀,这是其特的特性。锆在所有浓度直至沸腾温度的苛性碱溶液都耐腐蚀。但熔融碱中有轻微腐蚀。如锆在沸腾的NaOH溶液中,U形弯曲试样表明:温度从150℃升高至300℃,含量从50%升至85%,实验二十天后未出现裂纹,并保持原有延展性。
锆在金属氯化物溶液中的腐蚀性为取决于氯化物溶液的性质。对氧化性的金属氯化物,锆通常不耐蚀,如氯化铁和氯化铜,即使5%的含量,100℃也会产生腐蚀脆化,但对还原性的、氯化锡、氯化锰、氯化镍、、氯化锌、、以及海水中是耐蚀的。锆在25%氯化铝在沸腾的大于55%的氯化钙中不耐蚀。在高温酸性氯化物溶液中,锆不会产生缝隙腐蚀。在沸腾的42%MgCL2溶液中,U形弯曲试样不发生开裂,这在常用金属中是很难得的性能。
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