氧化鋯在耐火材料的中用途

 

氧化鋯穩(wěn)定化時(shí)，一般用含量大于96%的單斜氧化鋯原內(nèi)研磨混合8~24h，然后加入少量結(jié)合劑，在60~100MPa的是使顆粒緊密接觸，促進(jìn)固相反應(yīng)，有利于均勻穩(wěn)定。根1450~1800℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行穩(wěn)定化。后把穩(wěn)定料粉碎至各種粒度的粉料。在1800℃穩(wěn)定的坯塊不易細(xì)磨，所以一般用作模壓成型時(shí)的骨料。

 

純氧化物耐火材料通常是指熔點(diǎn)在2000℃以上的單純氧化物制成的耐火材料。由一種金屬元素的單一氧化物或幾種金屬元 素的復(fù)合氧化物制成。

氧化鋯成品具有很多功能，例如耐火性好，運(yùn)用溫度可達(dá)2500℃擺布，在氧化或復(fù)原氣氛中都很安穩(wěn)，對(duì)很多金屬溶 液和熔渣的抗腐蝕功能強(qiáng)等。此外，氧化鋯成品在高溫下還具有導(dǎo)電性。

 

制作氧化鋯成品用的氧化鋯質(zhì)料有兩種結(jié)晶型態(tài)，即低溫型和高溫型。低溫型屬單斜晶系，高溫型為細(xì)密的四方晶系，他 們?cè)诩訜岷屠鋮s過(guò)程中，在930-1230℃溫度范圍內(nèi)會(huì)發(fā)作可逆的晶型轉(zhuǎn)化，并發(fā)作快速的和很大的體積改變。因此，直接 用純氧化鋯作質(zhì)料不可能生產(chǎn)出細(xì)密而又不開(kāi)裂的氧化鋯成品。

 

制作氧化鋯成品的關(guān)鍵在于怎么安穩(wěn)氧化鋯質(zhì)料。在氧化鋯質(zhì)料中參加定數(shù)量氧化鈣、氧化釔、氧化鎂等氧化物安穩(wěn)劑 ，使他們?cè)诟邷叵屡c氧化鋯構(gòu)成立方晶系固溶體然后消除氧化鋯固有的單斜與四方晶型之間可逆轉(zhuǎn)化所發(fā)作的體積突變。 ZrO2-MgO構(gòu)成的立方晶系固溶體，在1000-1400℃下長(zhǎng)時(shí)間加熱后發(fā)作分化而致使氧化鋯成品損壞；ZrO2-CaO固溶體盡管較 安穩(wěn)，但在長(zhǎng)時(shí)間加熱時(shí)也會(huì)發(fā)作有些分化而使ZrO2失掉安穩(wěn)效果。與上述兩種固溶體比較較，ZrO2-Y2O3固溶體安穩(wěn)性佳，但Y2O3這類氧化物稀缺和價(jià)格昂貴，因此，現(xiàn)在還只能局限于制作某些具有特別運(yùn)用請(qǐng)求的氧化鋯成品。

 

因?yàn)檠趸喌膶?dǎo)熱功能低，熱膨脹系數(shù)大，因此氧化鋯成品的熱安穩(wěn)功能差。但選用有些安穩(wěn)氧化鋯質(zhì)料制得的氧化鋯成 品的熱安穩(wěn)性比全安穩(wěn)性質(zhì)料制得的好，其間以富含30%單斜晶型和70%立方晶型構(gòu)成的氧化鋯質(zhì)料所制得的氧化鋯成品熱 安穩(wěn)性。因此，制作氧化鋯成品時(shí)通常對(duì)氧化鋯質(zhì)料進(jìn)行有些安穩(wěn)，而不是安穩(wěn)。

 

安穩(wěn)氧化鋯質(zhì)料的技術(shù)大致如下：直接將ZrO2含量大于98.5%的氧化鋯質(zhì)料放入橡膠襯球磨內(nèi)，并參加氧化鋯3-5%氧化鈣， 或參加7-15%的氧化釔對(duì)質(zhì)料進(jìn)行有些安穩(wěn)，研磨介質(zhì)大都選用鋯質(zhì)球研磨。磨細(xì)后的粉料經(jīng)成型壓塊后，在溫度不低于 1450℃溫度下煅燒，即制得有些安穩(wěn)的氧化鋯質(zhì)料。

 

選用全安穩(wěn)或有些安穩(wěn)氧化鋯質(zhì)料制作氧化鋯成品的技術(shù)工程與上述氧化物成品的制作技術(shù)相似，成品的燒成溫度通?？?制在1750-1850℃之間。

安穩(wěn)氧化鋯也用于接連澆鑄，特別是用作澆注沸騰鋼的水口磚或契合水口的鑲襯。安穩(wěn)氧化鋯與鋯英石比較，其長(zhǎng)處是氧 化硅含量低，因此減少了因?yàn)檠趸F與二氧化硅反響所構(gòu)成的低熔相的體積，還有少數(shù)的用在氧化鋯的窯用支架磚和真空 感應(yīng)熔化用的等靜壓成型的坩堝，安穩(wěn)氧化鋯磚用于高溫爐襯的覆面層。

 

氧化鋯坩堝可做熔煉貴金屬或重金屬的容器，如鉑、鈀、銠、銥等，及其各種合金。在煉鋼連續(xù)鑄錠中可用做控制鋼水流速的高純鋯質(zhì)定徑水口和鋯質(zhì)復(fù)合長(zhǎng)水口磚。高純氧化鋯磚,可做各種使用溫度大于1800℃溫爐的爐襯及氣體反應(yīng)爐的內(nèi)襯。氧化鋯制品因具有半導(dǎo)體的性質(zhì)，可制成高溫爐的超髙溫電爐發(fā)熱體。還可以制成高溫熔液連續(xù)測(cè)溫氧化鋯元件和各種定氧儀的氧化鋯元件。電熔氧化鋯砂可做鋯質(zhì)不定形材料的骨料，鈦合金的鑄造砂以及等離子噴涂材料。氧化輕質(zhì)材料可制成空心球磚、輕質(zhì)磚以及耐使用溫度高、隔熱性能好的氧化鋯纖維及纖維制品。