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爐溫場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發出一種可用于超高溫晶體生長爐的高純釔鋯固溶體陶瓷，該材料的使用溫度達到2 650 ℃，比金屬鉬材料的使用溫度更高，特別適用于泡生法藍寶石晶體生長爐，能夠有效解決泡生法制備過程中的溫場溫度不穩定和電能損耗問題。該材料反復升降溫周期使用壽命達到3年，較金屬溫場提升6倍，以120 kg級藍寶石晶體使用陶瓷溫場為例，較金屬溫場縮短生長周期25%，節省能耗40%以上，同時還可避免金屬材料高溫時出現的過收縮、破裂等問題，顯著延長了人工晶體生長爐溫場的壽命，突破了大尺寸晶體生長溫場瓶頸。另外，對使用3年后的陶瓷溫場進行回收，通過技術處理后可用來制作冶金控流用高溫陶瓷制品，形成綠色、資源可循環利用的現代化生產體系，既解決了泡生法制備藍寶石過程中電能過度浪費的問題，還提高了安全性和生產效率。

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，經混料后采用高頻加熱熔殼法在2 850 ℃下進行熔煉結晶；然后將固溶體氧化鋯陶瓷塊體進行破碎、粒度配備、混合均勻并加入結合劑后壓制成型；最后采用兩步燒結法進行燒結，第一步采用電加熱封閉式窯爐進行燒結，燒結溫度為1 750±3 ℃，燒結時間為18～24 h；降至室溫后進行第二步燒結，采用真空燒結設備在2 000±3 ℃燒結18～24 h后，得到高純釔鋯固溶體陶瓷制品。