部分穩(wěn)定氧化鋯（PSZ）是研究最早的相變增韌陶瓷（TTC），利用氧化鋯的相變特性可以獲得具有非常高的斷裂韌性和抗彎強(qiáng)度的氧化鋯陶瓷制品，因其具有高韌高強(qiáng)特性還曾被美譽(yù)為“陶瓷鋼”。在現(xiàn)代工業(yè)陶瓷體系中，氧化鋯陶瓷已成為繼氧化鋁陶瓷后的第二大工業(yè)陶瓷體系。要實(shí)現(xiàn)氧化鋯的相變?cè)鲰g，必須添加一定的晶型穩(wěn)定劑，使氧化鋯晶型在高溫?zé)珊笕员３衷谒姆较囿w系下，方能施展氧化鋯陶瓷的相變?cè)鲰g“特效”，目前氧化鋯陶瓷常用的穩(wěn)定劑主要有Y₂O₃、CeO₂、MgO、CaO等氧化物。

人們認(rèn)識(shí)相變增韌陶瓷始于Ca-PSZ，但由于其峰值強(qiáng)度和韌性對(duì)析出體大小和熱處理較為苛刻，于是人們將注意力轉(zhuǎn)向Mg-PSZ。而后來開發(fā)的Y-PSZ或Y-TZP則有燒結(jié)溫度低，燒結(jié)性能好，致密度高等特性，具有優(yōu)良的常溫力學(xué)性能，應(yīng)用領(lǐng)域也較為廣泛。盡管Y-PSZ力學(xué)性能優(yōu)秀，但其短板卻在于其無法在高溫或高濕的條件下使用。

高溫？高濕？它能行！

論起在高溫或高濕的應(yīng)用條件，氧化鎂部分穩(wěn)定氧化鋯陶瓷（Mg-PSZ）始終占據(jù)上風(fēng)。品質(zhì)優(yōu)良的Mg-PSZ陶瓷材料具有很好的防潮性能、抗熱震能力、優(yōu)良的斷裂韌性和高溫機(jī)械強(qiáng)度，可承受高至800℃甚至更高的使用溫度。但是鎂穩(wěn)定氧化鋯的研究和開發(fā)受到兩個(gè)不利因素的制約：一是氧化鎂在氧化鋯的立方區(qū)固溶溫度非常高，導(dǎo)致鎂穩(wěn)定的穩(wěn)定氧化鋯不容易完全燒結(jié)；二是氧化鎂在氧化鋯在高于1000℃時(shí)易產(chǎn)生晶相分離和大量四方相失穩(wěn)，至使材料性能衰退，嚴(yán)重制約其在高溫區(qū)的應(yīng)用。因此，氧化鎂來穩(wěn)定氧化鋯今后的研究重點(diǎn)是努力降低燒結(jié)溫度，實(shí)現(xiàn)低溫?zé)Y(jié)；同時(shí)改善其高溫力學(xué)性能，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。國(guó)內(nèi)Mg-PSZ粉體研究比較晚，相應(yīng)的工業(yè)化生產(chǎn)成熟度不是太高，特別是在Mg-PSZ的復(fù)相體系研究更是滯后，導(dǎo)致用 Mg-PSZ粉末的企業(yè)一直苦于找不到合適的粉體。但隨著相關(guān)人員的努力，Mg-PSZ的開發(fā)也將越來約成熟。

不同的穩(wěn)定劑含量不一樣的應(yīng)用領(lǐng)域。

穩(wěn)定劑的含量不同，氧化鋯粉體應(yīng)用領(lǐng)域也有所差異，通過穩(wěn)定劑含量不同的調(diào)整，可生產(chǎn)不同類別穩(wěn)定氧化鋯粉體。常規(guī)鎂穩(wěn)定氧化鋯粉體以3.2±0.2%Mg-PSZ粉體和8±0.2%Mg-PSZ粉體為主，以客戶產(chǎn)品應(yīng)用要求為導(dǎo)向，可以對(duì)MgO含量進(jìn)行調(diào)整。下文將以國(guó)內(nèi)氧化鋯產(chǎn)品廠家“江蘇福瑞思粉體科技”的FR-3M系列氧化鎂穩(wěn)定氧化鋯粉體為例做簡(jiǎn)單說明。其型號(hào)及對(duì)應(yīng)的性能指標(biāo)見下表。

表 氧化鎂穩(wěn)定氧化鋯粉體型號(hào)及其對(duì)應(yīng)指標(biāo)

上表中FR-3M01為白色鎂鋯粉，FR-3M02為亮黃色鎂鋯粉，FR-3M03為暗黃色鎂鋯粉。分別對(duì)應(yīng)不同的燒成制度和燒成溫度。其中FR-3M01主要用于有溫度、濕度要求的精細(xì)陶瓷部件，FR-3M02多用于耐磨耐腐蝕陶瓷。FR-3M03多用于耐高溫大型部件。從江蘇福瑞思的產(chǎn)品資料上看，他們已解決氧化鎂穩(wěn)定氧化鋯陶瓷的低溫?zé)Y(jié)問題，其FR-3M02燒結(jié)溫度已經(jīng)落在釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷的燒結(jié)溫度區(qū)間，實(shí)現(xiàn)了同溫度區(qū)間燒結(jié)，避免企業(yè)重建更加高溫的窯爐。

圖 FR-3M02氧化鎂穩(wěn)定氧化鋯造粒粉及燒成樣品

多種彩色氧化鋯粉體及高韌性氧化鋯球和復(fù)合氧化鋯球供應(yīng)商！

江蘇福瑞思粉體科技有限公司（JIANGSU FREDS POWDER TECHNOLOLGY CO.,LTD）是一家專業(yè)從事氧化鋯產(chǎn)品的股份制高科技企業(yè)。目前公司可生產(chǎn)藍(lán)、黑、綠、黃、咖啡、橘紅、杏紅等多種彩色氧化鋯粉體，是國(guó)內(nèi)不多的幾個(gè)可以做全色系彩色氧化鋯粉體的企業(yè)之一。

穩(wěn)定氧化鋯粉體是公司的拳頭產(chǎn)品，其中釔穩(wěn)定氧化鋯粉體（Y-ZrO₂）、鈰穩(wěn)定氧化鋯粉體（Ce-ZrO₂）、鈣穩(wěn)定氧化鋯粉體（Ca-ZrO₂）和鎂穩(wěn)定氧化鋯粉體（Mg-ZrO₂）等多種四方穩(wěn)定相粉體生產(chǎn)技術(shù)在國(guó)際國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位。高韌性氧化鋯球和復(fù)合氧化鋯球是公司近年來開發(fā)的新產(chǎn)品之一，具有磨耗低，強(qiáng)度好等優(yōu)點(diǎn)。

粉體圈 編輯：小白