通過在高溫高壓下的水溶液或水蒸氣等流體中進行有關化學反應,是制備和改善無機材料產物的先 進而成熟的技術。自 1982 年開始用水熱反應制備超細微粉的水熱法己引起國內外的重視。目前水熱合成 法制備晶體己經實現(xiàn)了工業(yè)化生產,并成為單晶生產的主要方法之一[6]。水熱法可分為氧化水熱、沉淀 水熱、合成水熱、還原水熱、分解水熱和結晶水熱等力一法,適用于納米金屬氧化物和金屬復合氧化物 陶瓷粉末的制備與合成。 共沉淀法制備氧化鋯粉體,由于結晶溫度高,造成晶粒生長較大,對制造陶瓷制品有較大的影響。 水熱法可解決共沉法的不足,其生產配料與共沉法完全一致(不再詳述)。工藝方面,主要將 ZrOCL2?8H2O 和 YCL3 的混合溶液置于高壓反應釜中,同時噴入 NH3?H2O,并迅速攪拌,生成共沉體。保持反應釜攪 拌機持續(xù)運行 30 分鐘后,對反應釜加溫至 200℃,同時加壓至 1.8 MPA,進行均勻攪拌使其充分反應。 在加壓條件下氫氧化鋯在 200℃時分解為氧化鋯,同時與氧化釔發(fā)生物相反應。
通過在高溫高壓下的水溶液或水蒸氣等流體中進行有關化學反應,是制備和改善無機材料產物的先
進而成熟的技術。自 1982 年開始用水熱反應制備超細微粉的水熱法己引起國內外的重視。目前水熱合成
法制備晶體己經實現(xiàn)了工業(yè)化生產,并成為單晶生產的主要方法之一[6]。水熱法可分為氧化水熱、沉淀
水熱、合成水熱、還原水熱、分解水熱和結晶水熱等力一法,適用于納米金屬氧化物和金屬復合氧化物
陶瓷粉末的制備與合成。
共沉淀法制備氧化鋯粉體,由于結晶溫度高,造成晶粒生長較大,對制造陶瓷制品有較大的影響。
水熱法可解決共沉法的不足,其生產配料與共沉法完全一致(不再詳述)。工藝方面,主要將 ZrOCL2?8H2O
和 YCL3 的混合溶液置于高壓反應釜中,同時噴入 NH3?H2O,并迅速攪拌,生成共沉體。保持反應釜攪
拌機持續(xù)運行 30 分鐘后,對反應釜加溫至 200℃,同時加壓至 1.8 MPA,進行均勻攪拌使其充分反應。
在加壓條件下氫氧化鋯在 200℃時分解為氧化鋯,同時與氧化釔發(fā)生物相反應。
由于反應時溫度和壓力
合適,可直接生成氧化釔穩(wěn)定氧化鋯。此過程反應溫度較低,有一定壓力,可生成具有良好的四方或立
方晶型的晶體,晶粒發(fā)育完全,晶粒尺寸細膩,穩(wěn)定度高。制造出的粉料經脫水、脫氯可得到下一步生
產的物料。水熱法中物料脫氯過程還是較為復雜,需用離子水反復沖洗,同時用稀硝酸酸化的硝酸銀溶
液檢測沖洗后的水分,直到沒用白色沉淀為止。經過高速離心機甩干后的原料經烘箱烘干即可得到高品
質的納米氧化鋯粉體。水熱法由于粉料沒有經過高溫煅燒,不會產生過度團聚,省去了后續(xù)的氣流磨的過程,且形成的粉料晶粒團聚較小(0.1 微米),團聚粒徑比采用共沉法小很多。
后續(xù)造粒過程中,水熱法生產的粉體,由于粒徑較小,在液體中分散時,粒子受到的各種作用(重力、液態(tài)介質之間作用、粒子自身的布朗運動等),對粒子在液體中分散影響很小。小顆粒粉料可提高粉料在
液體中的穩(wěn)定度,使得各種有機體可均勻包裹粉料。這樣造粒形成粉料,在后期陶瓷體成型,燒結環(huán)節(jié)
都會比較容易。
從圖 4、圖 5 看出,水熱法形成的粉體粒度較小,分散性很好,粉料之間很少團聚。
從圖 6 看出,氧化鋯制品燒結密度隨胚體密度提高而提高,直到接近理論密度,燒結溫度更低。