氧化锆陶瓷材料制备技术对性能的影响

　　氧化锆陶瓷材料的性能取决于其内部结构，只有改变了氧化锆陶瓷材料内部结构才能达到改变或控制氧化锆陶瓷材料性能的目的，而氧化锆陶瓷材料的制备和加工工艺常常对材料的性能起着决定性的作用。材料的结构、制备加工工艺与性能之间的关系四面体表示，四面体的各顶点为成分组织结构、制备合成／加工工艺、材料的固有性能和使用性能。在先进陶瓷制备过程中，在诸多影响陶瓷制品性能的因素中，陶瓷粉料的品质具有决定性的作用。

　　氧化锆陶瓷粉料的颗粒大小决定了它的应用范围，不同行业对粉料颗粒大小的要求也不一样。如土木、水利等行业所用的粉料，其颗粒的粒径一般在lcm以上；冶金、火药、食品等部门则用粒径为40Um～1cm的粉料；玻璃工业所用粉料的粒径为O·15～()·8mm；水泥行业的粉料粒径为0．08～0．2nlrTl；耐火材料的原料粉的粒径为0·088mm以下；陶瓷生产所用的粉料更细，大约在0．06mm以下；最近几年研究很热的纳米材料，其粉料的粒径仅几纳米至几十纳米。由此可见粉体制备技术的重要性。

　　氧化锆陶瓷粉体主要通过以下几个方面影响材料的性能。

　　(1)纯度粉体中杂质的存在会大大影响制品的性能，如非氧化物陶瓷粉料中的含氧量会严重影响材料的高温性能，功能陶瓷中某些微量杂质将会大大改善或恶化其性能，如碱金属氧化物(Naz()等)会降低陶瓷的电绝缘性。

　　(2)粒度粉末粒度对烧结过程和制品的性能有很大的影响。由于烧结的推动力是颗粒的表面能。在一定的烧结温度下。粉末越细，表面能越大，烧结速率也越快。另一方面，如果原料很细，表面活性大，烧结时扩散路径短，而且晶界多，这样就会促进气孔扩散，致密化速度增快，超细粉末在较低的温度下就可以烧结，从而可获得高密度、细粒度的陶瓷材料。但是，粉料过细，往往也会带来新的问题，如颗粒越细，粉术团聚现象越严重。此外，还会导致粉体堆积密度低，成型困难。

　　(3)形貌烧结时如果粒径相差很大，会造成品粒异常长大，这种缺陷会严重影响材料的性能，而粒径分布窄的球形或等轴状陶瓷粉体可以避免这些缺陷的产生。

　　(4)结晶形态由于不同结晶形态的粉体致密化行为不同，或对烧结后陶瓷材料结晶形态的要求不同等原因，往往要求粉料为某种特定的结晶形态。如对Si3N4粉料就要求a相越多越好。

　　(5)团聚状况团聚体将导致成型体密度的不均匀性，烧结时团聚体优先于其它颗粒致密化，使陶瓷性能变差，因而不能获得高均匀、高致密的陶瓷材料。因此，高技术陶瓷要求粉体不含或少含团聚体，特别是硬团聚体。

　　以上对氧化锆陶瓷粉体提出的要求，是理想化的，实际上很难完全达到，有些要求有时相互制约，人们只能在实践中，不断创新与改进粉体制备技术与方法，努力去接近这些理想化的要求，并在复杂的相互制约中寻找其平衡点。因此，学习和掌握好特种陶瓷粉体的特性，并在此基础上有目的地进行粉体制备和粉体性能调控、处理是获得优良特种陶瓷制品的重要前提。