鄭州方銘高溫陶瓷新材料有限公司研制出可用于超高溫晶體生長(zhǎng)爐溫場(chǎng)的高純釔鋯固溶體陶瓷

鄭州方銘高溫陶瓷新材料有限公司日前開(kāi)發(fā)出一種可用于超高溫晶體生長(zhǎng)爐的高純釔鋯固溶體陶瓷，該材料的使用溫度達(dá)到2 650 ℃，比金屬鉬材料的使用溫度更高，特別適用于泡生法藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)爐，能夠有效解決泡生法制備過(guò)程中的溫場(chǎng)溫度不穩(wěn)定和電能損耗問(wèn)題。該材料反復(fù)升降溫周期使用壽命達(dá)到3年，較金屬溫場(chǎng)提升6倍，以120 kg級(jí)藍(lán)寶石晶體使用陶瓷溫場(chǎng)為例，較金屬溫場(chǎng)縮短生長(zhǎng)周期25%，節(jié)省能耗40%以上，同時(shí)還可避免金屬材料高溫時(shí)出現(xiàn)的過(guò)收縮、破裂等問(wèn)題，顯著延長(zhǎng)了人工晶體生長(zhǎng)爐溫場(chǎng)的壽命，突破了大尺寸晶體生長(zhǎng)溫場(chǎng)瓶頸。另外，對(duì)使用3年后的陶瓷溫場(chǎng)進(jìn)行回收，通過(guò)技術(shù)處理后可用來(lái)制作冶金控流用高溫陶瓷制品，形成綠色、資源可循環(huán)利用的現(xiàn)代化生產(chǎn)體系，既解決了泡生法制備藍(lán)寶石過(guò)程中電能過(guò)度浪費(fèi)的問(wèn)題，還提高了安全性和生產(chǎn)效率。

該陶瓷制備工藝如下：以高純氧化鋯(99.95%)和氧化釔(99.99%)為原料，經(jīng)混料后采用高頻加熱熔殼法在2 850 ℃下進(jìn)行熔煉結(jié)晶；然后將固溶體氧化鋯陶瓷塊體進(jìn)行破碎、粒度配備、混合均勻并加入結(jié)合劑后壓制成型；最后采用兩步燒結(jié)法進(jìn)行燒結(jié)，第一步采用電加熱封閉式窯爐進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1 750±3 ℃，燒結(jié)時(shí)間為18～24 h；降至室溫后進(jìn)行第二步燒結(jié)，采用真空燒結(jié)設(shè)備在2 000±3 ℃燒結(jié)18～24 h后，得到高純釔鋯固溶體陶瓷制品。