Với sự phát triển của truyền thông điện tử và mức sống được cải thiện, zirconia màu Gốm sứ ngày càng được sử dụng rộng rãi trong đời sống hàng ngày. Chúng được ưa chuộng nhờ tính tương thích sinh học, độ bóng kim loại tuyệt vời và tính chất cơ học mạnh mẽ. Các ứng dụng bao gồm phục hình răng, trang sức và thiết bị thông minh di động. Tuy nhiên, việc thêm màu cho zirconia không phải là một nhiệm vụ dễ dàng.
Chuẩn bị Zirconium Oxide màu
Hiện nay, zirconia màu mà chúng ta thấy trên thị trường chủ yếu có nhiều màu sắc khác nhau do được bổ sung các nguyên tố đất hiếm, kim loại và oxit khác nhau. Khó khăn trong việc chế tạo zirconia màu nằm ở thực tế là nhiệt độ thiêu kết của nó thường nằm trong khoảng từ 1550°C đến 1650°C. Ở nhiệt độ cao, nhiều chất tạo màu hoặc chất tạo màu bị phân hủy hoặc bay hơi, làm mất hiệu quả của chúng. Do đó, rất khó để tạo ra gốm zirconia có màu sắc rực rỡ chỉ bằng cách thêm chất tạo màu hoặc thuốc nhuộm. Ngoài ra, sự phân hủy của chất tạo màu có thể cản trở mật độ của các sản phẩm gốm, làm giảm đáng kể độ dẻo dai của vật liệu gốm và ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Do đó, việc chế tạo gốm màu và phát triển các loại màu mới là mối quan tâm chính trong ngành. Gốm không độc hại, có màu sắc rực rỡ với các tính chất cơ học tốt có triển vọng ứng dụng trên thị trường rất rộng.
“Chìa khóa” cho Gốm màu: Công nghệ Kiểm soát Bột và Thiêu kết
Kiểm soát chất lượng bột là chìa khóa
Việc chế tạo zirconia màu về cơ bản là làm cho chất tạo màu được phân bố đều trong nền zirconia. Đối với gốm composite, đặc biệt là gốm nanocomposite, do kích thước nhỏ kích thước hạt Do sự kết hợp giữa các hạt màu và nền zirconia, diện tích bề mặt riêng lớn, lực hút tĩnh điện và lực Van der Waals lớn giữa các hạt, nên các hạt màu và nền zirconia dễ bị kết tụ. Hiện tượng này không chỉ dẫn đến màu sắc không đồng đều của gốm nanocomposite mà còn ảnh hưởng đến các tính chất cơ học của nó.
Vậy, làm thế nào để các hạt màu phân tán đều trong nền zirconia và tạo ra gốm sứ zirconia màu với tính chất cơ học và màu sắc tuyệt vời? Điều quan trọng là có thể khắc phục được hiện tượng kết tụ giữa các hạt bột hay không. Để tạo ra gốm sứ zirconia có hiệu suất tốt và màu sắc đa dạng, cần phải tìm ra phương pháp phân tán phù hợp. Các phương pháp thường được sử dụng như sau:
Phương pháp trộn pha rắn
Phương pháp này là phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành công nghiệp để chế tạo gốm sứ zirconia màu. Các hạt oxit như chất tạo màu và chất khoáng hóa được trộn lẫn và máy nghiền biđược làm bằng bột nano zirconia ổn định theo một số hóa chất Tỷ lệ. Các hạt rắn được tinh chế trong quá trình này. Các vết nứt vi mô, biến dạng mạng tinh thể và năng lượng bề mặt tăng lên, tạo điều kiện thuận lợi cho các phản ứng hóa học ở nhiệt độ thấp. Phương pháp này có ưu điểm là quy trình đơn giản, chi phí thấp, vận hành thuận tiện và dễ dàng công nghiệp hóa. Tuy nhiên, phương pháp này không khắc phục được vấn đề kết tụ hạt nano.
Phương pháp đồng kết tủa hóa học
Phương pháp đồng kết tủa hóa học: Phương pháp này sử dụng muối zirconi, muối ổn định và dung dịch muối ion màu để trộn và phản ứng với kiềm hoặc cacbonat tạo thành kết tủa hydroxit hoặc cacbonat. Sau đó, nung nóng và phân hủy để thu được bột hỗn hợp oxit zirconi. Quá trình này tương đối phức tạp, nhưng bột thu được có độ tinh khiết cao và hiệu suất tuyệt vời. Đồng thời, khi sử dụng phương pháp kết tủa hóa học, một vấn đề cần lưu ý là sự hình thành các kết tụ cứng.
Phương pháp đồng kết tủa hóa học
Phương pháp này sử dụng muối zirconi, muối ổn định và dung dịch muối ion màu để trộn và phản ứng với kiềm hoặc cacbonat tạo thành kết tủa hydroxit hoặc cacbonat. Sau đó, nung nóng và phân hủy để thu được bột hỗn hợp oxit zirconi. Quá trình này tương đối phức tạp, nhưng bột thu được có độ tinh khiết cao và hiệu suất tuyệt vời. Đồng thời, khi sử dụng phương pháp kết tủa hóa học, một vấn đề cần lưu ý là sự hình thành các kết tụ cứng.
Phương pháp thiêu kết
Ngoài các phương pháp chuẩn bị khác nhau ảnh hưởng đến hiệu suất của bột zirconiaPhương pháp thiêu kết cũng sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất và màu sắc của gốm sứ zirconia màu. Với trình độ liên ngành và công nghệ, nhiều phương pháp thiêu kết mới đã xuất hiện bên cạnh phương pháp thiêu kết truyền thống:
Phương pháp thiêu kết plasma phóng điện
Các nhà khoa học đã tiến hành thử nghiệm. Trong quá trình chuẩn bị thiêu kết plasma phóng điện, nhiệt độ thiêu kết có ảnh hưởng lớn nhất đến độ dẻo dai của gốm zirconia, tiếp theo là thời gian thiêu kết. Nhiệt độ thiêu kết tốt nhất là 1400℃ và thời gian thiêu kết tốt nhất là 5 phút. Gốm zirconia được thiêu kết bằng phương pháp này có độ cứng và độ dẻo dai chống gãy cao.
Thiêu kết vi sóng
Thiêu kết vi sóng có những ưu điểm vượt trội so với các phương pháp thiêu kết truyền thống, là một phương pháp gia nhiệt toàn diện. Vật liệu chuyển đổi năng lượng vi sóng hấp thụ thành động năng và nhiệt năng giữa các phân tử, đạt được hiệu quả gia nhiệt toàn bộ vật liệu. Độ chênh lệch nhiệt độ bên trong vật liệu nhỏ, do đó hiếm khi gây ra nứt vỡ do gia nhiệt không đều. Các tính chất vật lý của zirconia được chế tạo bằng phương pháp thiêu kết này tốt hơn.
Phần kết luận
Để đáp ứng nhu cầu về gốm sứ zirconia màu với màu sắc đa dạng, hiệu suất ổn định và quy trình thân thiện với môi trường, các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới đã phát triển hơn một chục loại. Những loại zirconia màu này không chỉ mang lại tính thẩm mỹ tuyệt vời mà còn thể hiện khả năng tương thích sinh học, khả năng chống mài mòn và độ bền cơ học cao. Chúng phù hợp cho các ứng dụng y tế, trang sức và điện tử. Các nhà phát triển đang liên tục cải tiến quy trình chế tạo và khám phá các công nghệ xanh mới để giảm thiểu tiêu thụ tài nguyên và tác động đến môi trường. Bột EPICthiết bị của, chẳng hạn như máy nghiền bi, bộ phân loại, Và Sửa đổi bề mặt Thiết bị này cung cấp hỗ trợ kỹ thuật mạnh mẽ cho việc sản xuất zirconia màu hiệu suất cao. Khi những công nghệ này phát triển, triển vọng thị trường gốm sứ zirconia màu trong sản xuất cao cấp sẽ mở rộng, biến nó thành một vật liệu cải tiến được ưa chuộng.