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什么是氧化锆珠?
                           什么是氧化锆珠?
                             ---广州柏励司/邹宣棠
    因国内现还没有一个有关锆系列研磨介质的统一的命名标准,市场对氧化锆珠或相近的产品叫法很乱。这样对普通的没有该专业认识的用户来说很头痛,很难买到自己想要的合适珠子;同时也给一些不法商人有鱼目混珠的机会。下面就珠子成品组成和最终化学结构依国际上通用的行业标准作阐述。
    氧化锆分子式为ZrO2,英语单词为Zirconia 或者Zirconium Oxide,纯氧化锆主要以三种形体存在,单斜晶系(m-ZrO2)、四方晶系(t-ZrO2)、正方晶系(c-ZrO2)。这三中形体在不同的温度下可以相互转变,小于1300℃下是以单斜晶系存在。单斜晶系因晶胞本身的结构受外力的作用下体系很不稳定;四方晶系和正方晶系的晶格结构却相当的稳定。
    作为起分散和研磨物料作用的介质球--氧化锆珠(或氧化锆球)就得解决在通常使用温度范围内(0-80℃)的单斜晶系转变成四方晶系的问题,掺杂碱土和稀土氧化物是一种有效的方法,这样就出现了不同的稳定剂,如氧化钇、氧化铈、氧化镁和氧化钙等。实践证明,氧化钇和氧化铈稳定的氧化锆珠是较理想的研磨介质,具有较高的断裂强度和耐磨性。
    不同的稳定剂、同一种稳定剂不同的量所稳定的氧化锆,晶相结构都不一样。下面列出常见的几种晶相的氧化锆。
一、全稳定的氧化锆FSZ(Full Stabilized Zirconia):
    加8%摩尔比的氧化钇或15%摩尔比的氧化钙可得到正方晶相氧化锆,因此体系不会转变,故称为全稳定的氧化锆FSZ(Full Stabilized Zirconia),或称正方相氧化锆。主要用作人工宝石、感应头、耐火材料和颜料等。
二、部分稳定的氧化锆PSZ(Partical Stabilized Zirconia):
    单斜相和正方相呈现这种结构。因其具有优秀的导热性而通常被用于加热和导热材料。
三、四方相氧化锆TZP(Tetragonal Zirconium Polycrystal) 或TTZ(Tetragonal Toughened Zirconia):
    加3%摩尔比的氧化钇或约12%摩尔比的氧化铈成为四方晶相氧化锆,此晶相的产品特别适合作研磨材料。如耐诺氧化锆珠NanorZr-95(密度≥6.0kg/dm3),NanorZr-80(密度≥6.2kg/dm3)和耐诺氧化锆球(NanorZr-95B),因它们具有较高的耐压强度和较低的磨耗率而成为研磨介质的标杆产品。
    为了更清楚的缕清什么是氧化锆珠,有必要将现市场上其它产品列出,以作比较。
一、硅酸锆(Zircon or Zirconium Silicate):
    硅酸锆可以看作是一种复合氧化物,由相同摩尔比的氧化硅和氧化锆组成,分子式为ZrSiO4。比重约为4.0kg/dm3,维氏硬度约为1000kgf/mm2。硅酸锆珠因其中等的密度和硬度,优良的耐磨性和价格比氧化锆珠便宜而被普遍的使用。
    按珠子定相工艺来说分烧结和电熔法两种。由锆英砂作原料的经烧结做出来的珠子是以一致的微观结构体现,其代表产品是耐诺硅酸锆珠NanorZr-64;后者是以氧化锆粉和氧化硅粉熔融混合而成,微观结构是以氧化锆晶体和氧化硅玻璃体分别存在,同时空腔珠不能避免也是此工艺的一缺陷。
    由于历史的原因,很多人把硅酸锆珠误称为氧化锆珠,而把其称作锆珠是一种简称;当然也有人把氧化锆珠简称为锆珠,混乱就此产生。
二、锆铝复合材料(ZrO2 & Al2O3 Complex Ceramic):
    氧化锆和氧化铝按不同的摩尔比组成氧化物的复合材料,按两者比例的多寡分锆增韧氧化铝和铝增韧氧化锆,磨介的代表产品是耐诺复合锆珠NanorZr-30和NanorZr-85;这两种珠子的产生主要从改善材料的性能和降低成本来考虑,但不是实际意义上的氧化锆珠或纯锆珠。
    如何辩别氧化锆珠的真伪和选择高质量的氧化锆珠,除了注重研磨介质的外型、表面光泽、密度和耐压强度的物理表征外,还要跟踪使用后珠子的状况,表面粗糙、变形严重的珠子应尽快更换。
    用户如何根据自己的工艺和设备条件选择合适的珠子对保证正常生产、提高产品质量和降低生产成本很关键,其他心得可参考柏励司公司的相关文章。
                             ——广州柏励司研磨介质公司保留此版权
 
 
 
   
   
    
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