中國粉體網(wǎng)訊
【編者按】粉體材料工業(yè)屬于支撐國民經濟發(fā)展的基礎性產業(yè)和贏得國際競爭優(yōu)勢的關鍵領域，近些年，國內粉體材料工業(yè)轉型升級成效顯著，綜合實力穩(wěn)步增長，國際競爭力持續(xù)增強，一些企業(yè)長期專注于粉體材料領域、生產技術工藝國際領先、從而成為全球細分市場領導者的典范，有效改善了國內高端粉材的緊缺局面，提升了核心工藝技術與裝備的自主可控水平以及關鍵戰(zhàn)略資源的保障能力。中國粉體網(wǎng)通過尋找“中國好粉材”這一活動，以期促進相關企業(yè)更好發(fā)揮示范作用，引領中國粉體工業(yè)的發(fā)展，并讓“好粉材”發(fā)出它們更大的光彩。
電熔氧化鋯優(yōu)勢突出
含氧化鋯的天然原料在自然環(huán)境中主要以斜鋯石(ZrO2)和鋯英石(ZrO2·SiO2)兩種形式存在，由于在氧化鋯原礦內有小量固溶的HfO2，且伴有微量Fe、Si、Al、Ti等元素，因此需要利用化學法進行提純或電熔法進行還原冶煉，才能制備出可供材料領域使用的高純氧化鋯粉體。
電熔氧化鋯是借助鋯英砂碳化還原除硅的原理，通過控制碳量和催化劑量使硅在高溫下從鋯英砂中分離出來，其生產主要包括兩個工序：電弧爐熔煉脫硅工序和產品的后處理加工工序。
相比于利用化學法生產氧化鋯，電熔法具有更突出的三方面優(yōu)點：（1）生產制備過程中不會產生有害副產物，更綠色環(huán)保；（2）工藝條件簡單、生產高效且生產成本低；（3）電熔法制得的穩(wěn)定型氧化鋯制品的致密度比較高，抗熱震特性也為更優(yōu)異。
由于具有優(yōu)良的抗熱震性、高熔點、高硬度、高強度、高韌性、高耐磨性及耐腐蝕性等突出優(yōu)勢，電熔法生產的穩(wěn)定氧化鋯已經在耐火材料領域中進行了大規(guī)模的應用；陶瓷色料和磨料也是電熔氧化鋯的主要市場。此外，電熔氧化鋯在剎車片、涂層、氧化鋯復合材料等方面的應用研究也不斷取得新進展，未來電熔氧化鋯將在更多的領域得到應用。
電熔氧化鋯國內外發(fā)展
國外對電熔氧化鋯的試制始于20世紀50年代。美國諾頓公司和英國Unitec陶瓷公司相繼開發(fā)出包括穩(wěn)定氧化鋯在內的多種電熔氧化鋯產品，并投入大規(guī)模生產。目前，國外生產電熔氧化鋯的廠家主要有法國圣戈班，澳大利亞ASTRON和AFM，日本第一稀元素和日本昭和電工等，其產量均在不斷擴大。
國內對電熔氧化鋯的試制始于20世紀80年代末。最早由電熔脫硅鋯而獲得的ZrO2含量在95%以上的產品，其部分取代了進口脫硅鋯，在玻璃窯磚、鋯剛玉磚等得到應用，但若ZrO2含量較低，將會影響材料的腐蝕性、耐火性和色澤的穩(wěn)定性，因此，低純度的脫硅鋯遠不能滿足高檔的耐火材料和陶瓷色釉料等材料的要求。
為了滿足材料的需求，國內企業(yè)不斷創(chuàng)新和研究，逐步提高ZrO2純度、提升產品質量和擴大產品品種，由原有單一的單斜ZrO2發(fā)展到穩(wěn)定氧化鋯，產品的純度也由95%提高到99%以上，取得了很大的進步。
國產電熔氧化鋯遙遙領先
中國建材集團旗下蚌埠中恒新材料科技有限責任公司依托中建材玻璃新材料總院國家重點實驗室科研平臺，圍繞國家戰(zhàn)略安全、全球技術前沿等布局，開展無機非金屬新材料攻關和規(guī)�；瘧瞄_發(fā)，采用擁有自主知識產權的“超細高純電熔氧化鋯規(guī)�；苽涔に嚒保a出純度達99.4%以上的電熔氧化鋯產品，具有雜質含量低、粒度分布窄、反應活性好等優(yōu)質性能，可適用于多途徑應用場景和滿足客戶多樣需求。
蚌埠中恒充分發(fā)揮科研創(chuàng)新平臺優(yōu)勢和人才優(yōu)勢，創(chuàng)建“安徽省鋯系新材料工程技術中心”，持續(xù)加大科研創(chuàng)新投入，擁有先進檢測設備60余臺，科研人員41名，為產品質量管控、性能優(yōu)越性提供核心技術支撐。近三年圍繞系列關鍵技術開展立項攻關20多項，授權專利18項，其中發(fā)明專利8項。
蚌埠中恒技術團隊充分發(fā)揮先進技術優(yōu)勢，通過強化工藝控制、技術改造、科技攻關等方式，在傳統(tǒng)電熔氧化鋯技術的基礎上進行了數(shù)百項工藝革新和技術升級，攻克熔煉控制、自焙爐襯、超細粉碎等技術難題，電熔氧化鋯萬元產值能耗約為0.25噸標準煤，穩(wěn)定實現(xiàn)污染物超低排放，指標低于國內外同行業(yè)水平，有效提高能源資源利用效率，逐漸形成了同行業(yè)領先的生產成本優(yōu)勢。
據(jù)悉，蚌埠中恒高純超細電熔氧化鋯市場占有率連續(xù)多年穩(wěn)居全球第一，在高端耐火材料和泡沫陶瓷過濾器領域與行業(yè)知名品牌以及世界500強企業(yè)開展合作并批量供貨。
小結
30多年來，經過企業(yè)的不斷努力，我國電熔氧化鋯從無到有，一直到現(xiàn)在的大規(guī)模生產，取得了很大的發(fā)展：技術和工藝實現(xiàn)了從簡單的熔煉跨越到分段控制，產品質量得到了提高，品種得到了擴展，已從單一的脫硅鋯發(fā)展到高純氧化鋯和穩(wěn)定氧化鋯，產品質量的提高，為陶瓷釉料、陶瓷制品、耐火材料提供更廣闊的應用，而穩(wěn)定氧化鋯的生產則擴大了其在高級耐火材料、磨介材料等方面的應用。相信隨著應用范圍的擴大，將進一步促進我國電熔氧化鋯的進一步發(fā)展。
參考來源：
[1]凱盛科技股份
[2]林振漢，電熔氧化鋯的發(fā)展、技術、應用和展望
[3]普婧等，氧化鋯制備技術的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
【尋找“中國好粉材”活動簡介】
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（中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安）
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