一、氧化锆增韧氧化铝（ZTA）陶瓷的简介
氧化锆增韧氧化铝（ZTA）陶瓷是结合了氧化铝的高强度和硬度与氧化锆的韧性的先进陶瓷材料。生产过程通常包括三个主要步骤：陶瓷粉末的制备、原材料的压制以及烧结和加工。
二、氧化锆增韧氧化铝（ZTA）陶瓷的性能
氧化锆增韧氧化铝（ZTA）陶瓷与其他材料相比更富有优越性能，可用于各种工业环境，其关键性能特征包括：
- 高强度：ZTA陶瓷拥有氧化铝的高硬度，可以承受巨大的机械负载。
- 断裂韧性：ZTA陶瓷拥有氧化锆的良好韧性，与纯氧化铝相比，微小的氧化锆颗粒在受到冲击时会转变为吸收应力的微裂纹，从而防止灾难性故障并将断裂韧性提高数倍。
- 热稳定性：ZTA陶瓷不受灼热温度和快速热波动的影响，能够在恶劣的环境中屹立不倒。
- 耐化学性：ZTA陶瓷基板为高度耐腐蚀和腐蚀性化学物质，可确保持久的性能。
氧化锆增韧氧化铝（ZTA）陶瓷的机械性能
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项目 |
单位 | 参数 |
|
颜色 |
—— |
白色 |
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密度 |
g/cm³ |
4.1~4.38 |
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硬度 |
GPa |
15 |
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抗压强度 |
MPa |
2350 |
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抗弯强度 |
MPa | 700 |
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断裂韧性 |
MPa·m^1/2 |
3.5 |
| 杨氏模量 | GPa |
310 |
| 泊松比 | —— |
0.26 |
氧化锆增韧氧化铝（ZTA）陶瓷的热学特性
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项目 |
单位 | 参数 |
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最高使用温度 |
℃（无机械负载时） | 1500 |
| 热导率@25℃ | W/(m·K) |
20 |
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线性热膨胀系数 |
40-400℃,×10^-6/℃ | 8 |
| 比热 | J/(kg·K) |
720 |
| 抗热震性 | ℃（放入水中） |
300 |
氧化锆增韧氧化铝（ZTA）陶瓷的电气特性
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项目 |
单位 | 参数 |
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介电常数 |
1MHz |
10.2 |
| 介电强度(6.35mm) | ac-kV/mm |
9.0 |
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介电损耗 |
1MHz | 20×10^-4 |
| 体积电阻@25℃ | Ω·cm |
＞10^14 |
| 体积电阻@500℃ | Ω·cm |
＞10^4 |
三、氧化锆增韧氧化铝（ZTA）陶瓷的应用
氧化锆增韧氧化铝（ZTA）陶瓷凭借其卓越的综合性能，广泛应用以下行业领域：
- 泵阀行业：处理磨蚀性流体和泥浆的泵、阀和搅拌器磨损部件的理想选择。
- 食品和饮料加工：用于食品加工设备的无污染清洗机可确保卫生和纯净。
- 化学和制药业：在反应器、搅拌器和其他设备中耐受苛刻的化学品和腐蚀性环境。
- 纺织工业：为导辊和张紧装置提供光滑、耐磨的垫圈，以提高纱线和织物的质量。
- 航空航天和国防：重量轻、强度高的特性使其适用于要求苛刻的航空航天和国防应用。
四、氧化锆增韧氧化铝（ZTA）陶瓷的制备过程步骤
从不起眼的粉末到抛光的基材，氧化锆增韧氧化铝（ZTA）陶瓷的制备过程包括以下步骤：
- 陶瓷粉末的制备：采用球磨机、球磨机、喷雾干燥机控制配料，制备陶瓷粉末。
- 原材料的压制：将原材料压制成所需的形状和密度。
- 烧结加工：ZTA陶瓷采用热压、热等静压、连续热压烧结等方法进行烧结。
五、总结
与其他材料相比，ZTA陶瓷因其多功能性和优越的性能而越来越多地应用于各种工业生产环境。随着对高品质陶瓷零件的需求持续增长，ZTA陶瓷在行业内的受欢迎程度预计将会增加。
