共沉淀法制备稳定二氧化锆粉体工艺简介

 

        二氧化锆具有多晶型的相结构，随温度变化产生不同的晶相，低温为单斜相（m-ZrO2），高温为四方相（t-ZrO2），更高温度为立方相（c-ZrO2）。由于晶相转变引起体积效应变化很大，容易造成陶瓷龟裂，所以ZrO2必须经稳定化处理，改变相的性质，稳定相结构，才能在特种陶瓷行业应用。

        为稳定ZrO2的晶型结构，需要在ZrO2体系中加入离子半径与Zr相近、性质相似的物质作稳定剂，常见的有Y2O3、CeO2、CaO等。部分稳定氧化锆具有增韧的特性，是结构陶瓷的重要材料。目前制备稳定二氧化锆粉体最常见的工艺是共沉淀法。

        共沉淀法是在氧氯化锆（ZrOCl2•8H2O）和稳定剂（一般为YCl3）的水溶液混合物中加入氨水（NH3•H2O）等碱性物，以获得两者氢氧化物的共沉淀产物。沉淀物经洗涤、干燥得到胶态非晶体，于一定温度下煅烧成粉末。在共沉淀制备稳定ZrO2的过程中，物料浓度、沉淀pH值、沉淀物洗涤、干燥工艺和煅烧温度等是影响粉末性能的主要因素。

        共沉淀法工艺简单、制备的粉末纯度高、粉末性能优异，能满足绝大多数结构陶瓷的生产，故此法应用广泛。但该法最大的缺点是反应过程中易产生团聚，制备的粉末分散性较差。为避免粉末团聚，制备过程中需要加入相应的表面活性剂来改善和控制粉末的分散性和粒径。