Диоксид циркония. Керамика из диоксида циркония
представляет собой кристаллический порошок белого или белого с серым или желтым оттенком цвета, может включать комочки легко измельчаемого спека.
Диоксид циркония моноклинный предназначен для изготовления порошковых композиций, огнеупорных керамических материалов, пьезокерамики, металлических лигатур методами востановления и др.
Выпускается по ТУ 95 2782-2001. Технические характеристики в соответствии с таблицей 1.
Таблица 1 - Диоксид циркония ТУ 95 2782-2001
Наименование показателя Норма для марок, % ДЦ1 ДЦ2 ДЦ3 ДЦ4 ДЦ5 Массовая доля суммы диоксидов циркония, гафния, не менее 99.3 98.8 98.0 95.8 94.0 Массовая доля диоксида кремния, не более 0.05 0.1 0.25 1.0 2.0 Массовая доля оксида железа, не более 0.03 0.06 0.08 0.3 0.5 Массовая доля диоксида титана, не более 0.05 0.2 0.25 0.35 - Массовая доля оксида кальция, не более 0.05 0.15 0.3 0.9 1.2 Массовая доля оксида алюминия, не более 0.03 0.05 0.07 0.1 - Массовая доля оксида магния, не более 0.05 0.05 0.3 - - Массовая доля суммы оксидов натрия и калия, не более 0.05 0.05 0.07 0.15 - Массовая доля оксида фосфора, не более 0.05 0.15 - - - Массовая доля оксида серы, не более 0.3 0.3 0.5 0.9 0.9 Массовая доля потерь при прокаливании, не более 0.5 0.5 0.6 - -
2. Диоксид цирокния, стабилизированный оксидом иттрияПредназначен для изготовления технической керамики, термопокрытий и др. Выпускается по ТУ 344-2000. Технические характеристики в соответствии с таблицей 2.
Таблица 2 - Диоксид циркония, стабилизированный оксидом иттрия ТУ 344-2000
Наименование показателя Норма для марок, % ДЦИ1 ДЦИ2 ДЦИ3 ДЦИ4 ДЦИ5 ДЦИ6 Массовая доля суммы диоксидов циркония, гафния и оксида иттрия, не менее 99.5 99.5 99.2 99.2 99.0 99.0 Массовая доля диоксида кремния, не более 0.05 0.05 0.15 0.15 0.3 0.3 Массовая доля оксида железа, не более 0.03 0.03 0.1 0.1 0.15 0.15 Массовая доля диоксида титана, не более 0.01 0.01 0.1 0.1 0.25 0.25 Массовая доля оксида кальция, не более 0.03 0.03 0.05 0.05 0.3 0.3 Массовая доля оксида алюминия, не более 0.03 0.03 0.1 0.1 0.15 0.15 Массовая доля оксида иттрия 4.0-6.0 15.0- 17.0 4.0-6.0 15.0- 17.0 4.0-6.0 15.0- 17.0 Массовая доля оксида магния, не более 0.02 0.02 0.03 0.03 0.2 0.2 Массовая доля суммы оксидов натрия и калия, не более 0.01 0.02 0.05 0.05 0.1 0.1 Массовая доля оксида серы, не более 0.3 0.3 0.3 0.3 0.5 0.5
По желанию заказчика возможно применение в качестве стабилизатора оксида кальция.
3. Порошок для плазменного напыленияПредназначен для нанесения теплозащитных покрытий в авиационной и ракетно-космической технике, энергоустановок. Выпускается по ТУ 342-2000. Технические характеристики в соответствии с таблицей 3.
Таблица 3 - Диоксид циркония для плазменного напыления покрытий ТУ 342-2000
Наименование показателя Норма для марок, % ДЦ-100 ДЦ-63 ДЦ-40 Массовая доля диокисида циркония, не менее 89.0 89.0 89.0 Массовая доля оксида иттрия 9.0-10.0 9.0-10.0 9.0-10.0 Массовая доля диоксида гафния, не более 0.3 0.3 0.3 Массовая доля оксида железа, не более 0.3 0.3 0.3 Остаток на сите с сеткой 01К по ГОСТ 6613, не более 5 Отсутствует Отсутствует Остаток на сите с сеткой 0063К по ГОСТ 6613, не более Не нормируется 5 Отсутствует Остаток на сите с сеткой 004К по ГОСТ 6613, не более 75, не менее 75, не менее 5, не более
4. Карбонат циркония основнойПредназначен для производства ацетата циркония и других целей. Выпускается по ТУ 335-97. Технические характеристики в соответствии с таблицей 4.
Таблица 4 - Карбонат циркония основной ТУ 335-97
Наименование показателя Норма для марок, % А Б В Массовая доля суммы диокисидов циркония и гафния 25-45 25-45 25-45 Массовая доля диоксида кремния, не более 0.05 0.3 1.0 Массовая доля оксида железа, не более 0.01 0.05 0.3 Массовая доля диоксида титана, не более 0.01 0.2 0.5 Массовая доля оксида кальция, не более 0.03 0.3 0.8 Массовая доля суммы окисидов натрия и калия, не более 0.05 0.1 0.5 Массовая доля сульфат иона, не более 0.2 0.2 1.
Керамические изделия на основе стабилизированного диоксида циркония
Принципиальная ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА производства керамических изделий на основе диоксида циркония в АО ЧМЗСинтез исходного порошка различной стабилизации (ПСДЦ и ЧСДЦ)
Тонкий помол порошка в шаровых мельницах
Формирование изделий методами:
- шликерного литья водных суспензий в гипсовые формы;
- литья термопластичных шликеров;
- «полусухого» прессования.
Высокотемпературный обжиг изделий в окислительной среде
Керамические изделия из полностью стабилизированного диоксида циркония (ПСДЦ)
Керамика из ПСДЦ при повышенных температурах обладает кислородно-ионной проводимостью, что используется в датчиках определения кислорода в газовых средах и расплавах, а также при создании высокотемпературных твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ) для газовых электролизеров и электрохимических генераторов – автономных источников электрического тока.
Свойства керамических изделий и ПСДЦ:- Полностью стабилизированный диоксид циркония с массовой долей оксида иттрия (15-17) %;
- кислородно-ионная проводимость;
- кубическая модификация;
- плотность (5.7-5.8) г/см3;
- газоплотность.
- диаметр 4 мм, толщина стенки 0.5 мм, длина 100 мм;
- диаметр 4.5 мм, толщина стенки 0.5 мм, длина 120 мм;
- диаметр 6 мм, толщина стенки 0.5 мм, длина 160 мм;
- диаметр 8 мм, толщина стенки 0.8 мм, длина 150 мм;
- диаметр 9.5 мм, толщина стенки 0.7 мм, длина 180 мм;
- диаметр 10 мм, толщина стенки 0.5 мм, длина 160 мм;
- диаметр 10 мм, толщина стенки 0.8 мм, длина 170 мм;
- диаметр 13 мм, толщина стенки 0.8 мм, длина 160 мм.
- диаметр (15-16) мм, высота (5-25) мм.
- Форма и размеры по согласованию с заказчиком.
По согласованию с заказчиком возможно изготовление изделий из полностью стабилизированного диоксида циркония различной конфигурации.
Керамические изделия из частично стабилизированного диоксида циркония (ЧСДЦ)
Описание продукцииКерамика из ЧСДЦ обладает высокой механической прочностью, твердостью и износостойкостью. Мелющие тела из частично стабилизированного окисью иттрия диоксида циркония применяются в чистых мельницах различного типа для тонкого помола материалов в химической, фармацевтической, пищевой промышленности. При этом практически исключается загрязнение измельчаемого продукта материалом мелющих тел.
Свойства керамических изделий из ЧСДЦ:- частично стабилизированный диоксид циркония с массовой долей оксида иттрия (4-6)%;
- тетрагональная модификация;
- плотность (6.0-6.1) г/см3;
- прочность на изгиб (600-900) МПа;
- прочность на сжатие (2.6-3.2) ГПа;
- твердость (12-13) ГПа;
- высокая износостойкость.
- труба разгонная (диаметр 48 мм, толщина стенки 5 мм, длина 200 мм);
- конус (диаметр верхний 90 мм, диаметр нижний 42 мм, толщина стенки 4 мм, высота 47 мм);
- плита отбойная (диаметр 92 мм, высота 10 мм).
По согласованию с заказчиком возможно изготовление изделий из полностью стабилизированного диоксида циркония различной конфигурации.