Principaux procédés de fabrication des produits en céramique de zircone
Le terme « zircone » désigne généralementdioxyde de zirconium (ZrO2)La zircone est le principal oxyde de zirconium. Contrairement aux céramiques traditionnelles sujettes à des variations de dureté et de fragilité, la zircone présente une résistance élevée, une excellente résistance à l'usure et une grande flexibilité, surpassant ainsi la plupart des autres céramiques techniques.
Pour améliorer ses propriétés mécaniques et sa stabilité thermique, la céramique de zircone incorpore généralement des stabilisants. Selon le stabilisant utilisé, la zircone partiellement stabilisée (PSZ) peut être classée enzircone stabilisée à l'yttrium (Y-PSZ)etzircone stabilisée à la magnésie (Mg-PSZ).Le choix entre ces options dépend des exigences spécifiques de l'application.
Grâce à ses propriétés uniques, la zircone trouve de nombreuses applications dans divers secteurs :
●Céramiques structurales :
Utilisé pour les matériaux de structure résistants aux hautes températures, à la friction et à la corrosion, tels quechevilles en céramique de zircone,boules en céramique de zircone et sièges en céramique,roulements en céramique de zircone,média de broyage en céramique de zircone, ettiges en céramique de zircone.
● Céramiques fonctionnelles :
Utilisés dans les électrolytes solides, les capteurs, les composants sensibles, la catalyse, les applications biomédicales, etc. Les produits comprennent des capteurs d'oxygène en zircone, des férules de fibres optiques en céramique et des manchons.
● Applications grand public : 
ZirconeCouteaux en céramiquesont reconnus pour leur grande résistance, leur résistance à l'usure, leurs propriétés anti-oxydantes, antirouille, résistantes aux acides et antistatiques, ainsi que leur inertie alimentaire, ce qui en fait un choix idéal pour les ustensiles de cuisine écologiques et de haute technologie. couteaux utilitaires rétractablesetlames de coupe.
Quelles sont donc les principales étapes de traitement pourproduits en céramique de zircone?
Elles comportent principalement quatre étapes :
1. Préparation des matières premières :
La première étape consiste à se procurer des matières premières de haute qualité. Le zirconium utilisé est généralement du zirconium de synthèse, obtenu par voie chimique pour une pureté et une stabilité accrues. Après la sélection des matières premières, l'étape suivante consiste à préparer le mélange. Ce mélange est généralement composé de zirconium, de colorants et de fondants, dosés selon des proportions spécifiques. La teneur en zirconium influence considérablement le point de fusion et les performances du produit. Les colorants modifient la couleur de la céramique, tandis que les fondants abaissent le point de fusion et améliorent sa fluidité lors de la fusion.
2. Méthodes de formation :
● Pressage à sec :
Ce procédé consiste à comprimer des poudres céramiques pour leur donner les formes souhaitées. Il garantit des dimensions précises, une mise en œuvre simple et une teneur minimale en humidité et en liant, ce qui réduit le retrait lors du séchage et de la cuisson. Le pressage à sec est adapté aux formes simples présentant un faible rapport longueur/diamètre.
● Pressage isostatique :
Dérivé du pressage à sec traditionnel, ce procédé applique une pression uniforme dans toutes les directions à l'aide d'un fluide. Il garantit une densité homogène dans toute la céramique, minimisant ainsi les variations de densité selon les directions. Cependant, il nécessite un équipement complexe et coûteux, et convient principalement aux applications spécifiques telles que les grandes dimensions ou les formes uniques.
● Moulage par injection :
Ce procédé consiste à mélanger des poudres céramiques avec des liants organiques, puis à injecter le mélange dans des moules sous haute pression (de plusieurs dizaines à plusieurs centaines de MPa). Il offre une automatisation poussée, un moulage précis et un excellent état de surface, mais nécessite un temps de cuisson prolongé pour éliminer le liant et peut engendrer des problèmes de qualité.
3. Frittage à haute température :
Après formage, les céramiques de zircone subissent un frittage, procédé au cours duquel les particules de poudre céramique se lient à haute température pour former des corps céramiques denses. Le frittage influence considérablement les propriétés de la céramique ; la maîtrise de la température, de la durée et de l’atmosphère est donc essentielle. Généralement, les céramiques de zircone sont frittées à environ 1 600 °C sous atmosphère d’oxygène ou d’azote afin d’éviter la réduction du zirconium.
4. Post-traitement :
Après frittage, les céramiques de zircone subissent un post-traitement visant à améliorer leurs performances et leur aspect. Ce post-traitement comprend la découpe, le perçage, le meulage et le polissage.
● Découpe : Utilisée pour diviser la céramique de zircone en différentes formes et tailles.
● Perçage : Réalisé à l’aide d’équipements CNC ou laser pour créer des trous de différentes tailles.
● Meulage et polissage : Lisse les surfaces et améliore la brillance grâce à des produits et des machines de polissage.
Ces procédés garantissent que les céramiques de zircone répondent aux diverses exigences d'application dans tous les secteurs industriels, caractérisées par leurs propriétés mécaniques, thermiques et esthétiques exceptionnelles.
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