1. Fabricación de cerámica de circonia
Al preparar polvo de ZrO2 estable, se puede utilizar la síntesis por electrofusión (unos 1000 °C) y la síntesis a alta temperatura (1600 ~ 1650 °C durante 4 h). La reacción del ZrO2 sintetizado por electrofusión se ha completado y parte o todo es una solución sólida cúbica. Hay una cantidad determinada de ZrO2 monoclínico en el ZrO2 sintetizado a alta temperatura. El proceso de estabilización se puede resumir de la siguiente manera: mezclar y moler las materias primas con una pureza superior al 96% y el estabilizador en un tanque de molienda de bolas durante 8 a 24 horas, añadir una pequeña cantidad de aglutinante y prensarlas en bloques verdes a una presión de 60 a 100 MPa. El propósito del prensado en blanco es establecer un contacto estrecho entre el polvo de ZrO2 y las partículas estabilizadoras, lo que provoca una reacción en solución sólida. Después de eso, el compacto se calienta a 1450 ~ 1800 °C durante 4 a 6 horas para estabilizar la solución sólida y, por último, el bloque sinterizado estabilizado se tritura hasta obtener partículas de varios tamaños. El compacto sinterizado estabilizado por encima de 1800 °C no es fácil de moler. La cerámica de ZrO2 se puede formar mediante el método de rejuntado o el método de prensado en seco. Durante el moldeo con lechada, se puede añadir una pequeña cantidad de goma arábiga (concentración del 10%) y agua destilada de alrededor del 20% al material fino de ZrO2 para formar una suspensión con un buen rendimiento de rejuntado. La cerámica transparente se puede preparar prensando en caliente. Si hay muchas partículas gruesas en el polvo, la contracción del volumen es pequeña y si hay muchas partículas finas, la densidad del producto es alta. La temperatura de cocción es de 1650 a 1800 °C y la conservación del calor es de 2 a 4 H.2. Propiedades y aplicación de la cerámica Zr02
(1) Alta dureza. Duro en Mohs 6,5, por lo que se puede convertir en herramientas de conformado en frío, troqueles de conformado, troqueles de trefilado, herramientas de corte, etc. [caption id="attachment_1497" align="alignnone" width="750"]
herramienta de corte de cerámica[/caption](2) Alta resistencia y buena tenacidad. La resistencia a la flexión puede alcanzar los 2100 MPa a temperatura ambiente y los 1190 MPa a 1000 °C. La resistencia a la flexión de las mejores cerámicas endurecidas a temperatura ambiente puede alcanzar los 2000 MPa y el KIC puede alcanzar más de 9 ~ 12 MPa · M1/2. Por lo tanto, se puede utilizar para fabricar componentes de motores, como bielas de empuje, bielas, cojinetes, camisas de cilindros, tapones de pistón, etc. (3) Semiconductor. El ZrO2 tiene semiconductividad a altas temperaturas. El ZrO2 puro es un buen aislante, con una resistencia específica de 1013 Ω ▪ cm después de añadir el estabilizador. Como la valencia del estabilizador es diferente a la del Zr4, se generan vacíos de oxígeno en el ZrO2 tras su sustitución para mantener la neutralidad eléctrica del cristal. Como defecto cargado, la vacante de iones de oxígeno aumenta la conductividad del ZrO2 a altas temperaturas. Como el ZrO2 tiene esta característica, se utiliza a menudo para fabricar elementos calefactores a alta temperatura. El elemento calefactor ZrO2 se puede utilizar en aire con una temperatura máxima de 2100 a 2200 °C. (4) Resistencia a la corrosión. El ZrO2 es muy estable en una atmósfera oxidante y en una atmósfera reductora. La circonia es un óxido débilmente ácido, que puede resistir la erosión de la escoria ácida o neutra (pero se erosiona con la escoria alcalina). Por lo tanto, se puede utilizar como refractario especial, puerto de fundición y crisol para fundir platino, paladio, rodio y otros metales. La circonita no se humedece con hierro o acero fundidos, por lo que se puede utilizar como revestimiento de baldes de acero y tanques de acero fundido, y como boquilla en acero fundido continuo. (5) Características sensibles. Tras la estabilización, hay una vacante de oxígeno, por lo que se puede utilizar como sensor de gas. El electrolito sólido de circonio tiene la característica de transmitir iones de oxígeno en determinadas condiciones. Se puede convertir en electrolito sólido, diafragma de pila de combustible de alta temperatura, sonda para medir el oxígeno en acero líquido, etc.