Что такое проводящая керамика из диоксида циркония

1. Генеральной ZrO2 (CAO) и ZrO2 (1/2O3) являются двумя наиболее часто используемыми керамическими материалами для твердого электролита на основе диоксида циркония. Поскольку диоксид циркония трудно спекать, необходимо добавить соответствующее количество стабилизатора. В стабилизированном ZrO2 ионы металлов стабилизатора неэквивалентно замещаются Zr4+, что приводит к образованию вакансий кислорода. Например, на примере Ca2+, когда Ca2+ заменяет Zr4+, положительных зарядов становится на два меньше. Следовательно, ион O2 в нормальном положении должен теряться вокруг Ca2+, чтобы сохранить электрическую нейтральность решетки и тем самым создать вакансию кислорода. Аналогичным образом, если заменить Zr4+ на Y3 +, положительный заряд уменьшится на один, а вокруг двух ионов иттрия появится вакансия кислорода. Таким образом, в стабилизированной решетке ZrO2 имеется большое количество кислородных вакансий, что делает керамику ZrO2 Ceramics проводящей. Проводимость керамики ZrO2 с разными стабилизаторами различна. 2. Процесс производства токопроводящей керамики из диоксида циркония Ключом к производству токопроводящей керамики из диоксида циркония (ZrO2) является чистота сырья и получение порошка. Как правило, чистота ZrO2 должна достигать 99,5% 5%, принадлежащего к ультратонкому порошку (< 0,05 мкм); в качестве стабилизатора следует использовать Y2O3 или Al2O3, а его чистота должна соответствовать классу реагента. При приготовлении порошка из-за высокой твердости стабильного ZrO2 стальная шаровая мельница обычно используется для шарового фрезерования. После шарового фрезерования в течение примерно 80 часов оно составляет менее семидесяти шести мкм. Мелкодисперсный порошок M составляет около 60%. При зернистости менее 1 мкм время фрезерования должно быть увеличено на 100 ~ 200 часов. После шарового измельчения порошок обрабатывают соляной кислотой в течение 48 часов, после травления промывают водой до нейтрального состояния и сушат в режиме ожидания. Если цементный материал образуется путем затирки, его можно приготовить в нейтральный материал в пластиковой или фарфоровой шаровой фрезерной бутылке (бочке). Например, соотношение регенерации: шар: вода: гуммиарабик составляет 1:1,5:0, 16:0,15, и смесь измельчают в течение 8-10 часов, чтобы она имела хорошую суспензию и текучесть. Следует использовать метод сухого прессования. В поврежденный материал следует добавлять соответствующее связующее вещество (карбоксиметилцеллюлозу и т. д.), и лучше всего использовать метод изостатического прессования. Образовавшийся зеленый корпус обжигают при температуре 1800 ~ 1840 ℃ в печи с нейтральной или окисляющей атмосферой. 3. Свойства и применение токопроводящей керамики из диоксида циркония ZrO2 со стабилизатором обладает проводимостью при высокой температуре. Используя проводимость ZrO2 при высокой температуре, токопроводящая керамика из диоксида циркония может использоваться в качестве высокотемпературного электрода и нагревательного материала. ZrO2 обладает характеристиками передачи ионов кислорода при определенных условиях, поэтому его можно превратить в батарею для концентрации твердого кислорода и датчик кислорода для определения концентрации кислорода. Ячейка для концентрации кислорода может определять концентрацию кислорода, производить топливный элемент, производить кислород, разлагать воду с образованием водорода и т. д. Анализатор кислорода для сталеплавильного производства может точно определять содержание кислорода в расплавленной стали. Основным корпусом кислородомера является твердый электролит ZrO2. Датчик кислорода из диоксида циркония можно использовать для измерения содержания кислорода в выхлопных газах автомобилей, чтобы контролировать соотношение воздуха и топлива, экономить топливо и уменьшать загрязнение окружающей среды выхлопными газами. Кроме того, теплопроводность и проводимость токопроводящей керамики из диоксида циркония также могут использоваться в качестве высокотемпературных нагревательных материалов (максимальная температура нагрева воздуха может достигать 2100 ~ 2200 ℃) и высокотемпературных электродных материалов (например, электродов в устройствах производства электроэнергии MHD). В то же время композит может быть изготовлен с использованием соответствующих преимуществ хромата циркония и лантана.