锆珠生产工艺

生产过程 氧化锆球 氧化锆球的生产工艺主要有三种：压缩成型、轧制造粒和液滴成型。球形是目前应用最广泛的研磨介质形状。通常，高品质微晶氧化锆研磨介质以氧化钇稳定氧化锆（Y-TZP）超细粉末为原料制造。成型后，材料需经高温烧结（1400–1600°C）致密化，然后通过自磨或添加超细磨料粉末进行抛光。

1. 压缩成型是大型陶瓷研磨介质常用的成型方法，主要包括干压成型（粉末含水量3%～7%或添加剂）和等静压成型（粉末含水量≤3%或添加剂）。干压成型：操作方便、工艺简单、投资成本低。但压力分布不均会导致生坯密度不均匀，从而影响最终产品的综合性能。为了提高生坯密度，生产厂家在实际生产中通常采用逐步增压的方法。然而，压力并非越高越好——超过极限压力会导致层间开裂，从而降低生坯密度。等静压成型：可生产强度高、密度均匀、强度高的生坯，从而能够制造高性能、高质量的陶瓷研磨介质。 研磨介质球因此，工业界可以将这两种方法结合起来生产高性能陶瓷球。
2. 辊压造粒 除了等静压成型外，辊压造粒是陶瓷球的另一种重要成型方法。它具有生产设备、原材料和操作简单、球形度好、易于烧结等优点。虽然成型球的强度低于等静压成型的球，但生产成本相对较低，并且可以根据需要生产0.1毫米至60毫米的各种尺寸的球。### 两种主要的辊压方法：泥料段辊压：将陶瓷粉末与水、粘结剂、增塑剂、润滑剂等在捏合机中混合，制成塑性泥料，然后进行老化。将泥料通过挤出机挤出成条状，并切割成长度等于其直径的段。然后将这些段放入辊压机中形成生坯球。通过控制挤出机的模具口径和切割段的长度，可以获得一致性良好的泥料段，并且也易于控制辊压生坯球的圆度。然而，由于生坯球密度相对较低，需要较高的烧结温度才能获得致密的陶瓷体，这可能导致晶粒异常长大，难以制备出性能优异的耐磨微晶氧化锆。直接粉末轧制**：采用结构简单、成本低廉的旋转轧机。首先将预制生坯球种放入机器中，然后在机器旋转和喷雾的同时撒入陶瓷粉末。粉末不断附着在球种表面，逐渐生长形成所需尺寸的生坯球。通过控制合适的轧制工艺参数，可以获得体积密度高、圆度好、尺寸均匀的生坯球。
3. 极小液滴的形成 氧化锆研磨介质珠 （0.05毫米至几十分之一毫米），采用液滴成型法制备陶瓷生坯珠。例如，国慈新陶瓷（Sinocera (Guoci)）采用自主研发的6纳米高纯度超细氧化锆粉末（水热法合成）作为原料。液滴成型法制备的氧化锆陶瓷微珠可在低温下烧结，且无内部孔隙，具有高密度、高强度、高韧性、低磨损率等优异性能。采用新陶瓷定制工艺，在1200℃下烧结的氧化锆球平均晶粒尺寸约为150纳米。这些微珠适用于电极材料、多层陶瓷电容器（MLCC）、涂料等高性能材料的分散和研磨。