鋯珠生產工藝

生產過程 氧化鋯球 氧化鋯球的生產過程主要有三種：壓縮成型、軋製造粒和液滴成型。球形是目前應用最廣泛的研磨介質形狀。通常，高品質微晶氧化鋯研磨介質以氧化釔穩定氧化鋯（Y-TZP）超細粉末為原料製造。成型後，材料需經高溫燒結（1400–1600°C）緻密化，然後透過自磨或添加超細磨料粉末進行拋光。

1. 壓縮成型是大型陶瓷研磨介質常用的成型方法，主要包括乾壓成型（粉末含水量3%～7%或添加劑）及等靜壓成型（粉末含水量≤3%或添加劑）。乾壓成型：操作方便、製程簡單、投資成本低。但壓力分佈不均會導致生坯密度不均勻，進而影響最終產品的綜合性能。為了提高生坯密度，生產廠商在實際生產中通常採用逐步增壓的方法。然而，壓力並非越高越好——超過極限壓力會導致層間開裂，從而降低生坯密度。等靜壓成型：可生產強度高、密度均勻、強度高的生坯，從而能夠製造高性能、高品質的陶瓷研磨介質。 研磨介質球因此，工業界可以將這兩種方法結合起來生產高性能陶瓷球。
2. 輥壓造粒 除了等靜壓成型外，輥壓造粒是陶瓷球的另一個重要成型方法。它具有生產設備、原料和操作簡單、球形度好、易於燒結等優點。雖然成型球的強度低於等靜壓成型的球，但生產成本相對較低，並且可以根據需要生產0.1毫米至60毫米的各種尺寸的球。 ### 兩種主要的輥壓方法：泥料段輥壓：將陶瓷粉末與水、黏結劑、增塑劑、潤滑劑等在捏合機中混合，製成塑性泥料，然後進行老化。將泥料經由擠出機擠出成條狀，並切割成長度等於其直徑的段。然後將這些段放入輥壓機中形成生坯球。透過控制擠出機的模具口徑和切割段的長度，可以獲得一致性良好的泥料段，並且也易於控制輥壓生坯球的圓度。然而，由於生坯球密度相對較低，需要較高的燒結溫度才能獲得緻密的陶瓷體，這可能導致晶粒異常長大，難以製備出性能優異的耐磨微晶氧化鋯。直接粉末軋製**：採用結構簡單、成本低廉的旋轉軋機。首先將預製生坯球種放入機器中，然後在機器旋轉和噴霧的同時撒入陶瓷粉末。粉末不斷附著在球種表面，逐漸生長形成所需尺寸的生坯球。透過控制合適的軋製工藝參數，可以獲得體積密度高、圓度好、尺寸均勻的生坯球。
3. 極小液滴的形成 氧化鋯研磨介質珠 （0.05毫米至幾十分之一毫米），採用液滴成型法製備陶瓷生坯珠。例如，國慈新陶瓷（Sinocera (Guoci)）採用自主研發的6奈米高純度超細氧化鋯粉末（水熱法合成）作為原料。以液滴成型法製備的氧化鋯陶瓷微珠可在低溫下燒結，且無內部孔隙，具有高密度、高強度、高韌性、低磨損率等優異性能。採用新陶瓷客製化工藝，在1200℃下燒結的氧化鋯球平均晶粒尺寸約為150奈米。這些微珠適用於電極材料、多層陶瓷電容器（MLCC）、塗料等高性能材料的分散和研磨。