Com o desenvolvimento da comunicação eletrônica e a melhoria dos padrões de vida, zircônia colorida As cerâmicas são amplamente utilizadas no dia a dia. São apreciadas por sua biocompatibilidade, excelente brilho metálico e fortes propriedades mecânicas. Suas aplicações incluem restaurações dentárias, joias e dispositivos móveis inteligentes. No entanto, adicionar cor à zircônia não é uma tarefa fácil.
Preparação de Óxido de Zircônio Colorido
Atualmente, a zircônia colorida que vemos no mercado apresenta principalmente várias cores devido à adição de diferentes elementos de terras raras, metais e óxidos. A dificuldade na preparação da zircônia colorida reside no fato de que sua temperatura de sinterização é tipicamente entre 1550 °C e 1650 °C. Em altas temperaturas, muitos corantes ou agentes corantes se decompõem ou evaporam, perdendo sua eficácia. Portanto, é desafiador criar cerâmicas de zircônia com cores brilhantes simplesmente adicionando corantes ou corantes. Além disso, a decomposição dos corantes pode prejudicar a densidade dos produtos cerâmicos, reduzindo significativamente a tenacidade do material cerâmico e afetando a qualidade do produto final. Como resultado, a preparação de cerâmicas coloridas e o desenvolvimento de novas variedades de cores são preocupações fundamentais na indústria. Cerâmicas atóxicas, de cores vibrantes e com boas propriedades mecânicas têm uma perspectiva de aplicação de mercado muito ampla.
A “Chave” para Cerâmicas Coloridas: Controle de Pó e Tecnologia de Sinterização
O controle de qualidade do pó é a chave
A preparação da zircônia colorida visa essencialmente distribuir o corante uniformemente na matriz de zircônia. Para cerâmicas compostas, especialmente cerâmicas nanocompostas, devido à pequena tamanho da partícula Devido à grande área superficial específica das partículas corantes e da matriz de zircônia, à grande atração eletrostática e à força de van der Waals entre as partículas, as partículas corantes e as partículas da matriz de zircônia são propensas à aglomeração. Esse fenômeno não só leva à coloração irregular das cerâmicas nanocompósitas, como também afeta suas propriedades mecânicas.
Então, como fazer com que as partículas corantes se dispersem uniformemente na matriz de zircônia e preparar cerâmicas de zircônia coloridas com excelentes propriedades mecânicas e cromaticidade? A chave está na capacidade de superar a aglomeração entre as partículas de pó. Para preparar cerâmicas de zircônia com bom desempenho e cores variadas, é necessário encontrar um método de dispersão adequado. Os métodos mais utilizados são os seguintes:
Método de mistura em fase sólida
Este método é o mais amplamente utilizado na indústria para preparar cerâmicas de zircônia coloridas. As partículas de óxido, como corantes e mineralizantes, são misturadas e moinho de bolased com nanopós de zircônia estáveis de acordo com um certo químico Proporção. Os grãos de partículas sólidas são refinados neste processo. Ocorrem microfissuras, distorção da rede e aumento da energia superficial, propícios a reações químicas em baixas temperaturas. Apresenta as vantagens de um processo simples, baixo custo, operação conveniente e fácil industrialização. No entanto, este método não consegue resolver o problema da aglomeração de nanopartículas.
Método de Coprecipitação Química
Método de coprecipitação química: Este método utiliza sal de zircônio, sal estabilizador e solução de sal iônico corante para misturar e reagir com álcali ou carbonato para formar hidróxido ou precipitação de carbonato. Em seguida, é aquecido e decomposto para obter pó composto de óxido de zircônio. Este processo é relativamente complexo, mas o pó obtido apresenta alta pureza e excelente desempenho. Ao mesmo tempo, ao utilizar o método de precipitação química, um problema que deve ser considerado é a formação de aglomerados duros.
Método de Coprecipitação Química
Este método utiliza sal de zircônio, sal estabilizador e solução de sal iônico corante para misturar e reagir com álcali ou carbonato, formando hidróxido ou precipitação de carbonato. Em seguida, é aquecido e decomposto para obter pó composto de óxido de zircônio. Este processo é relativamente complexo, mas o pó obtido apresenta alta pureza e excelente desempenho. Ao mesmo tempo, ao utilizar o método de precipitação química, um problema que deve ser considerado é a formação de aglomerados duros.
Método de sinterização
Além dos diferentes métodos de preparação que afetam o desempenho de pó de zircôniaO método de sinterização também afetará o desempenho e a cor das cerâmicas de zircônia coloridas. Com o nível interdisciplinar e tecnológico, muitos novos métodos de sinterização surgiram, além do método tradicional:
Método de sinterização por plasma de descarga
Estudiosos realizaram testes. Na preparação para sinterização por plasma de descarga, a temperatura de sinterização tem o maior impacto na tenacidade das cerâmicas de zircônia, seguida pelo tempo de sinterização. A melhor temperatura de sinterização é de 1400°C e o melhor tempo de sinterização é de 5 minutos. As cerâmicas de zircônia sinterizadas por este método apresentam alta dureza e tenacidade à fratura.
Sinterização por micro-ondas
A sinterização por micro-ondas apresenta vantagens insubstituíveis em relação aos métodos tradicionais de sinterização, que consistem em um método de aquecimento holístico. O material converte a energia de micro-ondas absorvida em energia cinética e energia térmica entre as moléculas, obtendo o efeito de aquecimento do material como um todo. O gradiente de temperatura dentro do material é pequeno, portanto, raramente causa rachaduras devido ao aquecimento desigual. As propriedades físicas da zircônia preparada por este método de sinterização são superiores.
Conclusão
Para atender à demanda por cerâmicas de zircônia coloridas com cores variáveis, desempenho estável e processos ecologicamente corretos, pesquisadores em todo o mundo desenvolveram mais de uma dúzia de tipos. Essas zircônias coloridas não só oferecem excelente estética, mas também apresentam ótima biocompatibilidade, resistência ao desgaste e resistência mecânica. São adequadas para aplicações médicas, joalheiras e eletrônicas. Os desenvolvedores estão continuamente aprimorando os processos de preparação e explorando novas tecnologias verdes para reduzir o consumo de recursos e o impacto ambiental. Pó ÉPICOequipamentos, como moinhos de bolas, classificadores, e modificação de superfície Dispositivos, fornecem forte suporte técnico para a produção de zircônia colorida de alto desempenho. À medida que essas tecnologias avançam, as perspectivas de mercado para cerâmicas de zircônia colorida na fabricação de alta qualidade se expandirão, tornando-a um material inovador altamente valorizado.