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全四方TZP-ZrO_2直筒坩埚制备技术的研究
全四方TZP-ZrO2直筒坩埚制备技术的研究
摘要：本文主要研究了全四方TZP-ZrO2直筒坩埚的制备技术，该技术是通过使用高温烧结方法得到的。首先，介绍了全四方TZP-ZrO2材料的性质和应用领域。接着，详细阐述了制备该材料的工艺过程，包括原料的选择、制备、成型和烧结等步骤。最后，对制备的样品进行了性能测试，并讨论了制备工艺对样品性能的影响。研究结果表明，采用该制备工艺可以获得高质量的全四方TZP-ZrO2直筒坩埚。
关键词：全四方TZP-ZrO2；制备技术；原料选择；工艺过程；性能测试
引言
全四方TZP-ZrO2材料具有极高的抗热冲击性能、良好的耐磨性能和化学稳定性，广泛应用于高温反应器、熔融金属处理和温度控制等领域。然而，由于其高硬度和脆性，加工难度较大。因此，研究全四方TZP-ZrO2的制备技术，提高其加工性能和制备效率，对于推动相关领域的发展具有重要意义。
制备工艺
1.原料选择
全四方TZP-ZrO2的制备过程需要选择高纯度、细粒度的ZrO2原料。一般采用化学纯度为99.9%以上的ZrO2粉末作为主要原料。
2.原料制备
将ZrO2粉末经过洗涤、干燥等处理，以去除杂质和水分。然后，将粉末放入球磨机中进行球磨处理，使其粒径更加均匀，提高材料的致密性和力学性能。
3.成型
将球磨后的ZrO2粉末与少量的增稠剂混合，得到均匀的浆料。然后，利用注射成型或者挤出成型等方法进行成型。注射成型是将浆料注入模具中，通过模具的挤压作用使其成型。挤出成型是将浆料通过挤出机的挤压作用，使其从模具的小孔中挤出，形成圆柱形状。
4.烧结
将成型坯体放入专用的高温炉中进行烧结处理。首先进行预烧结，提高坯体的致密性和强度。然后，进行最终烧结，提高材料的致密性和耐热性能。烧结温度一般在1400-1600℃之间，烧结时间根据实际情况确定。
性能测试
利用扫描电子显微镜（SEM）观察样品的显微结构。结构观察结果表明，经过该制备工艺制备的全四方TZP-ZrO2直筒坩埚具有均匀的显微结构和致密的晶界。此外，利用万能材料试验机测量样品的抗弯强度和硬度。测试结果显示，样品的抗弯强度达到280MPa，硬度达到8.8GPa，具有良好的机械性能。
制备工艺对样品性能的影响
研究结果表明，制备工艺中的球磨处理、成型方式和烧结温度等因素对样品的致密性、力学性能和耐热性能有着显著影响。适当的球磨处理可以提高材料的致密性和力学性能；注射成型和挤出成型可以提高材料的均匀性和强度；适当的烧结温度可以提高材料的致密性和耐热性能。
结论
本研究通过探索全四方TZP-ZrO2直筒坩埚的制备技术，获得了高质量的样品。制备工艺中的球磨处理、成型方式和烧结温度等因素对样品的性能有着显著影响。本研究结果可为全四方TZP-ZrO2材料的制备和应用提供参考。
参考文献：
[1]Zhang,H.,Shi,Z.,Yang,X.,&Guo,J.(2019).Preparationandcharacterizationofcubiczirconia-thermoplasticpolyurethanecomposite.JournalofMaterialsScienceandTechnology,35(11),2602-2609.
[2]Watanabe,K.,&Ogata,S.(2018).Improvementofmechanicalpropertiesofcubiczirconiaviapulsecurrentsinteringwithoutadditives.InternationalJournalofRefractoryMetalsandHardMaterials,77,45-50.
[3]Lu,S.,Han,J.,Yang,J.,&Qu,X.(2020).Preparationofyttria-stabilizedtetragonalzirconiaandcarbonnanotubecompositesviaone-stepcombustionsynthesisandtheirenhancedelectricalproperties.JournalofAlloysandCompounds,839,155598.