上文科眾陶瓷廠給大家介紹了ZAT陶瓷的增韌機(jī)理，了解了氧化鋯陶瓷是如何在氧化鋁中起到增韌作用的，下面科眾陶瓷廠繼續(xù)給大家介紹一下ZAT陶瓷的制備工藝。

ZTA陶瓷材料的制備工藝：

ZTA陶瓷的制備工藝主要包括ZrO2/Al2O3復(fù)合粉體的制備、坯體成型及燒結(jié)等工序。為了制備性能優(yōu)異ZTA陶瓷，獲得優(yōu)質(zhì)的ZrO2/Al2O3復(fù)合粉體是重要前提。ZTA復(fù)合粉體的制備工藝有混合法、溶膠-凝膠法、共沉淀法和沉淀包裹法等不同方法。其中的關(guān)鍵是，既要保證ZrO2的顆粒細(xì)度小且顆粒度分布范圍窄；又要保證ZrO2的均勻分散，使Al2O3顆粒包裹ZrO2，以產(chǎn)生良好的增韌效果。

ZAT陶瓷比一般的氧化鋁陶瓷更加耐磨耐高溫，在進(jìn)行完制備燒結(jié)后同樣可用于陶瓷加工，可加工成ZAT陶瓷棒，ZAT陶瓷片等。
 

2.1 ZrO2/Al2O3復(fù)合粉體的制備

(a)混合法
 

混合法有機(jī)械混合法、多相懸浮液混合法、溶膠-懸浮液混合法等。機(jī)械混合法是將組成復(fù)合粉體的粉末進(jìn)行混合、球磨，然后再進(jìn)行燒結(jié)。該法直接、簡便，但不能保證多相組分的均勻分散。

多相懸浮分散混合工藝是通過添加分散劑、調(diào)整pH值，先分別制備各組元充分分散的單相穩(wěn)定懸浮液，然后找出各相顆粒均能良好分散的混合懸浮條件，將各單相懸浮液混合，再通過找出共同的絮凝條件可以制備均勻混合的粉體。研究多相固體共同懸浮、共同絮凝的條件，其工作難度較大。
 

納米溶膠的懸浮不受液體pH值的影響，極大的方便了與其它懸浮液的均勻混合，當(dāng)兩種液體的固相含量均較高時(shí)，可攪拌加熱或氣流干燥，以獲得混合較好的納米復(fù)相陶瓷。
 

(b)溶膠-凝膠法
 

溶膠-凝膠法是指有機(jī)或者無機(jī)的鋯（鋁）鹽在溶液中均勻混合，然后經(jīng)歷水解、聚合反應(yīng)會生成透明的溶膠體系，所得溶膠經(jīng)過老化、聚合形成凝膠，最后凝膠經(jīng)過干燥、鍛燒等步驟得到ZrO2/Al2O3納米復(fù)合粉體，這種方式可以使ZrO2在Al2O3中達(dá)到良好的分散。

溶膠-凝膠法制備ZTA粉體工藝流程

(c)共沉淀法
 

共沉淀法就是利用堿性溶液做沉淀劑，將一定質(zhì)量的鋯鹽和鋁鹽溶解在水或者乙醇中作為反應(yīng)液，將兩種溶液混合制備出ZrO2/Al2O3的前驅(qū)體沉淀，然后經(jīng)過過濾、洗滌、干燥及鍛燒等步驟制備出ZrO2/Al2O3粉體。共沉淀法在沉淀劑溶液與鹽溶液混合的時(shí)候存在兩種不同的滴定方法，分別是將鋁鹽和鋯鹽的混合溶液滴定到沉淀劑中（共沉淀法）和將沉淀劑滴定到鋁鹽和鋯鹽的混合溶液中去（反共沉淀法），而這二者統(tǒng)稱為共沉淀法。

但是因?yàn)楣渤恋矸ㄈ菀自斐射X離子和鋯離子的分別沉淀，從而使兩種前驅(qū)體沉淀分散的不均勻，因此目前提到的共沉淀法多反共沉淀法為主。沉淀法的優(yōu)點(diǎn)是易于精確控制Al2O3與ZrO2的含量及ZrO2/Al2O3納米復(fù)合粉體的組成，而且材料來源廣泛、成本低、工藝簡單等特點(diǎn)。缺點(diǎn)是沉淀在形成的過程中有多個(gè)步驟形成團(tuán)聚，例如滴定速率過慢，沉淀形成后容易形成團(tuán)聚，抽濾、洗劑過程當(dāng)中容易造成團(tuán)聚，干燥、鍛燒過程中也容易發(fā)生團(tuán)聚。這就為最終ZrO2/Al2O3粉體的性能造成了多個(gè)變量和危害。

共沉淀法制備ZTA粉體工藝流程