什么是氧化锆导电陶瓷

1。普通的 氧化锆2（CAO）和氧化锆2（1/2O3）是氧化锆基固体电解质中最常用的两种陶瓷材料。由于氧化锆很难烧结，因此需要添加适量的稳定剂。在稳定的ZrO2中，稳定剂的金属离子不能等效地替换为Zr4 +，从而导致氧气空缺。例如，以 Ca2 + 为例，当 Ca2 + 取代 Zr4 + 时，两个正电荷会减少。因此，必须在 Ca2 + 周围丢失处于正常位置的 O2 离子，以保持晶格的电气中立性，从而产生氧气空位。同样，如果将Zr4+替换为Y3 +，则会减少一个正电荷，并且两个钇离子周围有氧空位。因此，稳定的ZrO2晶格中存在大量的氧空位，从而使ZrO2陶瓷成为导电陶瓷。 使用不同稳定剂的氧化锆陶瓷的电导率是不同的。 2。氧化锆导电陶瓷的制造工艺 氧化锆（ZrO2）导电陶瓷制造的关键是原材料的纯度和粉末的制备。通常，ZrO2的纯度应达到99.5％5％，属于超细粉末（<0.05μm）；应使用Y2O3或Al2O3作为稳定剂，其纯度应为试剂级。 在粉末制备过程中，由于稳定的ZrO2具有很高的硬度，因此通常使用钢球磨机进行球磨。球磨约 80 小时后，小于 1 七十六 μM 的细粉约为 60%。如果细度小于 1 μm，则铣削时间应延长 100 ~ 200 小时。球磨后，粉末应用盐酸处理 48 小时，酸洗后用水冲洗至中性，然后干燥备用。 如果是通过灌浆形成的，则灌浆材料可以在塑料或瓷球磨瓶（桶）中制备成中性材料。例如，回收比例：球：水：阿拉伯树胶的回收比例为 1:1.5:0. 16:0.15，将混合物研磨8~10h，使其具有良好的悬浮性和流动性。 应使用干压成型。应在不良材料中添加适当的粘合剂（羧甲基纤维素等），最好采用等静压成型。 形成的绿色体体在具有中性或氧化气氛的窑中以1800〜1840℃的温度烧制。 3.氧化锆导电陶瓷的性能和应用 带稳定剂的 ZrO2 在高温下具有导电性。利用ZrO2在高温下的导电性，氧化锆导电陶瓷可用作高温电极和加热材料。 ZrO2具有在一定条件下传输氧离子的特性，因此可以将其制成固态氧浓度电池和氧气传感器，用于测定氧气浓度。 氧气浓度电池可以检测氧气浓度，制造燃料电池，产生氧气，分解水产生氢气等。 炼钢用氧气分析仪可以准确测定钢水中的氧气含量。氧气计的主体是 ZrO2 固体电解质。 氧化锆氧传感器可用于测量汽车尾气中的氧气含量，从而控制空燃比，节省燃料，减少废气对周围环境的污染。 此外，氧化锆导电陶瓷的导热性和导电性还可用作高温加热材料（空气中最高加热温度可达到2100~2200℃）和高温电极材料（例如磁流体动力发电设备中的电极）。同时，该复合材料可以利用氧化锆和铬酸澜各自的优势制成。