高性能氧化锆陶瓷超微粉生料及制备工艺
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【摘 要】本文通过对高性能氧化锆陶瓷超微粉生料及制备工艺进行分析研究，主要采用理论概述、特点分析、流程分析等方式，将高性能氧化锆陶瓷超微粉生料及制备工艺的方法性、重要性进行阐明，为该制备工艺的顺利发展提供依据参考。
【关键词】高性能氧化;锆陶瓷;超微粉生料;制备工艺
前言：高性能氧化锆陶瓷制造需要超微粉质，而“超微粉质”的制备形成工艺相对较为复杂，通过对高性能氧化锆陶瓷超微粉生料及制备工艺进行分析研究，将其实质性、方法性进行论述，主要包括：超微粉生料、制备工艺、注重制备流程及人员素質等，为下一步工作开展奠定坚实基础。
一、氧化锆陶瓷概述
首先，氧化锆陶瓷主要呈乳白色，其包含杂质后多为黄色及灰色。氧化锆陶瓷普遍含有大量HfO2，该影响效果为“不易产生分离”。通过实验观察发现，其在常压状态下纯ZrO2主要以三种晶态表现出来。其次，针对氧化锆陶瓷的特殊性、需求性，在对其进行生产过程中要求其粉体结构性能为制备高纯、粒子微细、分散能力较好及粒度分布相对较窄。最后，氧化锆超细粉末制备不是单一片面的简单流程，而是更为科学、合理的系统布局，该制备方法种类较多。另外，氧化锆主要提纯方法包括：氯化、热分解法、沉淀法、胶体法、水解法、石灰熔融法、等离子弧法、喷雾热解法及碱金属氧化分解法等。针对不同的氧化锆陶瓷需求采用不同技艺方法。
二、氧化锆陶瓷种类特点
纯ZrO2通常为乳白色，如包含杂质后可能呈现黄色、灰色。通过笔者对相关数据资料整理发现，国际上已探明发现的锆资源大致为2100万吨。其中，氧化锆主要是通过锆矿石经过加工提纯而成。其常压形态下纯ZrO2分为三种晶态，主要包括：单斜氧化锆、四方氧化锆及立方氧化锆。经过试验证明该三种晶态存在不同温度变化内可以进行互相转化。
三、高性能氧化锆陶瓷超微粉生料及制备工艺
（一）超微粉生料
通过对高性能氧化锆陶瓷实际要求分析发现，在其超微粉生料选择方面应该更加科学性、合理性，具体如下：第一、该超微粉体必须具有分散性能较好，如超微粉逐渐密度较为牢靠就无法在实际制造过程中进行有效分解，影响了高性能氧化锆陶瓷的结构坚固及分布均匀。第二、该超微粉体粒子必须超细，从生产工艺的角度来讲，超微粉体粒子结构大小对其制造工艺及效果发挥影响重大，一旦该超微粉体粒子过大就对整体高性能氧化锆陶瓷内部组织密度坚固性、牢靠性造成影响，不利于雏形建立。第三、该超微粉体必须制备高纯，制备高纯是超微粉体在高性能氧化锆陶瓷应用中的重要基础前提，只有保持其制备高纯才能提升其工艺质量[1]。
（二）制备工艺
氧化锆超细粉制备工艺诸多，本章节主要针对共沉淀法、蒸发法、两种方法进行具体分析，第一、共沉淀法，共沉淀法主要是指将含有两种及多种阳离子在溶液中呈现，多种物质均匀、平衡的存在溶液之中。其后通过对其进行沉淀剂添加，在经过沉淀反应之后，使各种成分在均一沉淀形式下进行沉淀作业，最终得的诸多物质的沉淀成果[2]。共沉淀法具有以下优势：第一、可以通过该溶液当中的诸多化学反应迅速获取化学成分均占一份的超微粉体材料‘’第二、可以较为容易的制备出粒度较小且分布相对均匀的超微粉体材料。制备高性能陶瓷粉体采用的“共沉淀法”主要是对包含多种阳离子溶液当中添加“沉淀剂”，该方法可以使其中所有金属离子呈现完全沉淀。同时，在实际采用“共沉淀法”制备超微粉体时，一定要对其加工工艺、现场条件进行管控，其主要包括：相关化学配比、溶液组织浓度、溶液组织温度、分散剂种类及数量、科学混合方式应用、搅拌速率及洗涤方法、pH值分析、干燥温度及有关方法、煅烧温度及有关方法等。通过实验在其NH4HC03溶液当中适度添加NH4Al（S04）2、Y（N03）3等混合溶液，使其经过共沉淀后生成YAG碳酸盐及前驱体。其后通过1000℃加热后获得平均粒径为30nm，并且分散功能较强的YAG超微粉体。第二、蒸发法，蒸发法相对共沉淀法较为简单，主要是通过对化学溶液中的组织成分进行发酵蒸发，其原理与水蒸气凝固原理相同，通过将化学溶液进行科学加热，使其水分大量蒸发，其后通过科学提炼形成超微粉质。但蒸发法从备质量、效率等方面都远低于共沉淀法。所以，笔者建议在其实际高性能氧化锆陶瓷超微粉生料及制备工艺中，应该采用“共沉淀法”[3-4]。
（三）注重制备流程及人员素质
应该对高性能氧化锆陶瓷超微粉制备流程进行规范，高性能氧化锆陶瓷超微粉制备工艺不是单一片面的简单流程，而是更为科学、合理的系统布局，需要对制备流程、环节进行标准规范，这样才能起到提升制备质量的实际作用，为高性能氧化锆陶瓷奠定坚实基础。同时，应该注重制备人员的综合素质及专业能力提升，制备人员是该工艺得以顺利开展的重要基础，应该定期、定时对制备人员进行理论知识培训，并通过实验、实践等方式提升其实际制备能力，并积极效仿学习国外先进制备工艺，为下一步制备工作开展打下重要基础[5]。
结论：综上所述，通过对高性能氧化锆陶瓷超微粉生料及制备工艺进行分析研究，主要包括：氧化锆陶瓷概述;氧化锆陶瓷种类特点;高性能氧化锆陶瓷超微粉生料及制备工艺，其包括超微粉生料、制备工艺、注重制备流程及人员素质等，从多方面、多渠道对高性能氧化锆陶瓷超微粉制备工艺的流程性、重点性进行阐述，为下一步工作开展打下重要基础。
参考文献：
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[3]王诗鹭，乔楚，刘桐等.天麻超微粉胶囊的制备工艺研究[J].中国中医药现代远程教育，2018，16（16）：75-77.
[4]孔馨逸，刘妍如，唐志书等.响应面法优选葛根超微粉的制备工艺及活性成分测定研究[J].中草药，2018，49（13）：2993-3000.
[5]王平平，杨芙莲.响应面法优化甜荞麦超微粉煎饼的工艺配方[J].粮油食品科技，2018，26（06）：7-13.
作者简介：
詹文河，性别：男，民族：汉族，籍贯：广东省深圳市，职务/职称：院长/高级经营师，学历：博士后，研究方向：新材料 单位：汕尾市前瞻高等理工研究院，单位所在地址：广东省汕尾市城区红草镇沿河路88号，单位邮编：516600。
（作者单位：汕尾市前瞻高等理工研究院）
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