
氧化鋯陶瓷的硬度及其與不銹鋼的復合工藝
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隨著現代人們生活水平提高,生活中的日常用品質量要求也越高,包括平常用的餐具,氧化鋯陶瓷刀具和筷子受到人們的追捧。氧化鋯陶瓷具有高韌性、高抗彎強度和高耐磨性,優異的隔熱性能,熱膨脹系數接近于鋼等優點,用它制作出來的餐具環保、安全。
氧化鋯陶瓷的硬度是很高的,做刀具的3Y氧化鋯的硬度檢測報告給的數據是大于9,僅次于金剛石的說法是正確的,金剛石的硬度定義應該是10,水晶的硬度應是7左右,沒有氧化鋯的硬度大。
純氧化鋯的分子量為123.22,理論密度是5.89g/cm3,熔點為2715℃。通常含有少量的氧化鉿,難以分離,但是對氧化鋯的性能沒有明顯的影響。氧化鋯有三種晶體形態:單斜、四方、立方晶相。常溫下氧化鋯只以單斜相出現,加熱到1100℃左右轉變為四方相,加熱到更高溫度會轉化為立方相。
氧化鋯陶瓷刀具具有高強度、耐磨損、無氧化、不生銹、耐酸堿、防靜電、不會與食物發生反應的特點,同時刀體光澤如玉,是理想的高科技綠色刀具。目前已經被成功地用于2000℃以上氧化氣氛下的發熱元件及其設備中,磁流體發電的電極材料也在積極的研究之中。
氧化鋯陶瓷自身的性能已經非常優異了,如果再將其與優質的不銹鋼材料結合在一起的話,這種復合件的優越性更明顯。先要準備好所需的材料,除了不銹鋼件和氧化鋯陶瓷件外,還需要鉬箔及鎳箔作為輔助材料。接著在氧化鋯陶瓷件的表面沉積鎳金屬層,過程很簡單,只要將將氧化鋯陶瓷、鉬箔、鎳箔及不銹鋼件一起放入一連接模具中可以了。
鉬箔和鎳箔會夾放在氧化鋯陶瓷件與不銹鋼件之間,隨后將連接模具放入一熱壓燒結爐中,在保護氣氛下使氧化鋯陶瓷件、鉬箔、鎳箔及不銹鋼件固相擴散連接,進而得到不銹鋼與氧化鋯陶瓷復合件。等到工件冷卻之后可以從熱壓燒結爐中取出,從而得到了之前所說的不銹鋼與氧化鋯陶瓷復合件。