S1000－系列
智能氧化锆氧量分析仪
技术使用说明书（版权所有翻印必究）
一、用途
S1000－系列智能氧化锆氧量分析仪是一种实用可靠的自动化分析仪表。能与各种电动单元仪表、常规显示记录仪表及DCS集散控制系统配合作用，可对锅炉、窑炉、加热炉等燃烧设备在燃烧过程中所产生的烟气含量进行快速、正确的在线检测分析。以实现低氧燃烧控制，达到节能目的，减少环境污染。
S1000－系列智能氧化锆氧量分析仪有氧化锆探头（一次仪表）和氧量变送器（二次仪表）二部分组成
二、工作原理
1、氧化锆锆管是一种金属氧化物，在高温下形成固态电解质具有传导氧离子的特性。
被测气体（烟气）通过探头过滤器，进入氧化锆锆管的内侧，参比气体（空气）通过自然对流进入探头氧化锆锆管的外侧。当锆管内外侧氧浓度不同时，在氧化锆锆管内外两侧间会产生氧浓差电动势。（见图一）
图一浓差电池
这种氧浓差电动势可用奈斯特（Nerast）公式表示如下：
式中：EZ—氧浓差电动势，单位mV
R—理想气体常数，8.314焦耳/度·克分子
T—绝对工作温度K，273.16+T℃n—参加反应的电子数，为４
F—法拉弟常数，96500库仑
PA—参比气体（空气）尝试取
PO—被测气体（烟气）浓度，单位%
在参比气体确定下，氧化锆探头输出的氧浓度差电动势Ez仅于探头工作温度和被测气体浓度成函数对应关系。
2、S型氧量变送器主要作用就是将氧化锆探头输的氧浓差电动势Ez转换成与被测烟气含氧量成
三、型号规格及技术指标
3.1 规格
①氧化锆探头的定义
探头的长度
规格分600、800/1200mm三种（可根据用户要求，定制长度）
探头的加热形式
加热式，即低温型（温度范围：0～700℃）
不加热式，即高温型（温度范围：700～1000℃）
②氧量变送器的定义
外形尺寸(mm)开孔尺寸（mm）
Ⅰ表示柜装立式（80×160×120）(76×152)
Ⅱ表示柜装横式（160×80×120）(152×76)
Ⅲ表示柜装方式（160×160×180）(152×152)
Ⅳ表示墙挂式（200×200×100）
加热式，即低温型
不加热式，即高温型
3.2技术指标
1. 基本误差：＜±2％F·S，仪表精度１级
2. 量程：0～5％O2；0～10％O2；0～21％O2；0～25％O2
3. 本底修正：-20mV～+20m
4. 被测烟气温度：低于700℃（低温型）
700～1000℃（高温型）
5. 输出信号：可扩展双路隔离输出，0～10mADC和4～20mADC，采取光电隔离，直接和计算机联网。
6. 负载能力：0～1.2ΚΩ或0～600Ω
7. 环境条件：0～50℃；相对湿度＜90％
8. 电源：220V±10％，50Hz
9. 功耗：变送器约8W，加热炉平均约50W
10. 响应时间：90％约3秒
11.氧化锆探头加热炉升温时间：约20分钟
12.氧化锆探头寿命：氧化锆管按国际GB11169-89保用一年。主体寿命5年以上
3.3规格尺寸
1.氧化锆探头外形尺寸：单位mm（图二）
L=400、600、800、1000、1200
四、仪表操作，前面板
（图3）
显示４位LED数字显示
正常工作时，可显示氧含量、电极电势、电极温度
设置时，显示多功能参数值
报警指示灯
AlM1：当氧量值超出上限报警设定值指示
AlM2：当氧量值低于下限报警设定值指示
状态指示灯
加热：电炉加热状态指示
电势：氧电极电势值指示，单位为mV
氧量：氧含量值指示，单位为％
温度：氧电极温度指示，单位为℃
功能键
设置键：在工作状态按该键进入设置参数状态
电势/键：在工作状态按该键，显示氧电极的电势值对应指示灯亮，在设置状态按该键为左移功能
氧量/▲键：在工作状态按该键，显示氧含量值对应指示灯亮，在设置状态，按该键为上升功能
温度/键：在工作状态按该键，显示氧电极的温度值对应指示灯亮，在设置状态，按该键为确认功能
复位键：在设置状态，设置好所有参数后，按该键进入工作状态
后面板
1#、2#接锆头，1脚接正
3#、4#接热电偶，3脚接正
5#、6#接冷端补偿电阻，cu50
7#、8#为电流输出，7脚接正
9#、10#为RS-485通讯输出，9脚接正
13#、14#为下限报警输出端，16#、17#为上限报警输出端
19#、20#为电炉加热输出21#、22#为电源220V·AC
23#为地线
挂式氧量分析仪接线端子示意图
1#、2#为氧化锆头输入端，1接正、2接负
3#、4#为热电偶输入端，3接正、4接负
5#、6#为上限报警输出端，7#、8#为下限报警输出端
9#、10#为电流输出端，9#接输出正、10#接输出负
12#、13#为加热电压输出端
14#、15#为AC.220V电源输入端
仪表操作
仪表通电后，按一下设置键，进入设置密码状态。输入密码００１５，按“”键，进入参数设置状态，在设置状态按一下“复位”键，即返回到工作测量状态。若10秒钟不按任何键，也自动回到工作测量状态。
在设置状态，按“▲”键，分别显示：
E0：本底电势（mV）
OL:电流输出零点氧量（％）
OH:电流输出满度氧量（％）
LL:下限报警值（％）
HH:上限报警值（％）
T：电极工作温度（℃）
H0:电流输出满度基准值（994）
H1:电流输出零位基准值（205）
OF:电流输出方式：0～10mA/4～20mA
AF:通讯地址
“”键修改，改好后再按“”键，回到E0状态，这时再按“▲”键。
⑵OL、OH：电流输出零点和满度设定。电流输出0mA或4mA对应OL值，10mA 或20mA对应OH值，在0～20.6范围内。
⑶LL、HH：下限和上限报警值设定。
⑷T：氧电极工作温度设定。此参数设置氧化锆电极正常工作的温度，一般设置在550℃～750℃范围内。
⑸H0、H1：输出电流调节。H0为满度输出调节，基准为(994)，H1为零点输出调节，基准为(205)，一般不用修改。
⑹OF：电流输出方式选择，设为0时，仪表输出为0～10mA；设为1时，仪表输出为4～20mA。
⑺AF：RS-485通讯地址设定。
注：每修改一次参数后必须按一下“”键，否则修改的参数无法保存。
本底电势调节
⑴探头在空气里：仪表接线正确无误后通电，仪表开始对氧化锆电极进行加热，等电极加热到正常工作温度后，稳定30分钟，此时查看氧电极电势，即为此电极的本底电势。一般在±3mV以内，这时修改E0值即可。
⑵探头在烟道中：在标准气接口输入标准气，流量为30～50／ml／min。稳定一分钟后看仪表的氧含量，若偏离标准气，修正E0值，使之显示与标准气相等。
例如：在650℃时，10％的标准气，查表此时理论输出应为14.36mV，而电极实际输出14.03mV。这时E0应为14.03mV－14.36mV＝-0.33mV。
⑶本底电势设定完成后，可将氧量分别为1％、5％、9％左右的标准气输入氧化锆探头，待读数稳定后，误差应在0.4％范围内。
二次仪表的检验
⑴温度检验：在电偶输入端接入27.022mV，冷端补偿接cu50铜电阻，仪表显示650℃＋室温，允许误差±3℃。⑵氧量检验：将本底电势E0设为０，调节热电偶输入信号，使温度为650℃，在锆头输入端分别输入73.96mV、28.15mV、14.36mV、6.3mV和0.58mV，对应氧量分别为0.5％、5.0％、10.0％、15.0％和20.0％，允许误差±0.1％。
五、氧化锆探头的安装
氧化锆探头安装
⑴安装点的选择：
探头安装点的烟气温度应符合小于600℃的要求，一般来说，烟气温度低，探头使用寿命长，烟气温度高，使用寿命短。探头不能安装在烟气不流动的死角，也不能安装在烟气流动很快的地方（如有些旁路气道的扩容腔内）。
另外要求烟道漏气较小，探头安装维修方便，对于中、小型锅炉，建议安装在省煤器前过热器后，因为锅炉系统烟气流向从炉膛到汽包，经过过热器、省煤器、空气预热器，由引风机经回收处理后从烟囱排放。如果测点过于靠近烟气炉膛出口，由于温度过高，流速较快，将对探头不锈钢外壳形成冲刷腐蚀，减短使用寿命；如果测点过于偏后，由于烟道系统中漏气现象，将造成测点处氧量值偏高，不能如实反映炉膛中的烟气氧量。
⑵炉墙上的探头固定法兰：
用钢材做成如图六形状的过渡架，过渡架的法兰能直接焊在炉墙外壁上或埋入炉墙中，但要求气密牢固。过渡架另一端法兰是为固定检测器而设，因此必须与检测器固定法兰的螺孔相匹配。如果用Ф12mm安装孔，则在过渡法兰的Φ130mm圆上均布四个φ12mm安装孔，使用4个M10×40的螺丝，将它与检测器的固定法兰紧固，为防止漏气，两法兰间可填充橡胶纸板密封圈。
⑶探头的安装：
探头的参比气是靠空气自然对流提供的，探头需水平安装，参比气和标准气接口相应朝下，探头安
探头端头必须离锅炉内壁150mm以上，使过滤器的多孔陶瓷暴露部分背对烟气的流向（过滤方向课单独转动）以避免陶瓷体受气体冲刷，延迟使用寿命。
当探头推入烟道时，为防止锆管爆裂，宜分段逐步退入，一般以10~20厘米/分钟为好。（见图七）
图六探头的安装
图七过渡架法兰
附表一
氧量电势温度对照表
续表一
附表二
氧气势、氧量百分比与输出电流对照表
目录 一．简介... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (2) 二．工作原理... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (2) 三．仪表结构... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (3) 四．安装、调试... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (7) 五．故障与维修... ... ... ... ... ...... ... ... ... ... ... ... ...... (9) 六．校验... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (10) 七．装箱单... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (10) 八．氧含量电势、电流对照表... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (12)
一、简介： ZO系列氧化锆智能氧量变送器，是一种直接插入式氧气传感器，氧化锆测量头装在探头前端直接插入燃烧生成的气流中。它可以用于电力、石油化工、冶金建材等各种大、中型工业锅炉，对锅炉尾气含氧量连续测量和控制；确定最佳燃烧工况，提高燃烧效率，节约能源，减少环境污染，为生产自动化提供可靠的测量数据。 ZO—III型氧化锆智能氧量变送器，采用了较先进的A VR系列单片机－AT Mega16、可编程放大器、开路检测电路、输入切换电路等，使得仪表性能、精度和稳定性大大得以提高。采用了与以往仪表不一样的硬件设计和单片机程控控温算法，因此具有相应稳定的控温能力和长使用寿命。具有智能调节功能，使数据显示、功能控制更具有人性化；可与各类型DCS数据接入设备连接。 使仪表的操作变的简单，容易掌握。 在氧化锆测量探头上，对氧化锆浓差电池，采用了先进纳米的生产技术，在电极涂层上添加抑制电极老化的添加剂。大大提高了氧化锆测量探头的使用寿命。 二、工作原理： 氧化锆是一种高温电解质浓差电池，在数百度的高温环境下，具有能产生氧离子迁移的导电性能，由于被测气体（烟气或其它气体）与参比气体（空气或其它气体）在氧化锆两侧铂电极的氧分压不同，在两极间有一定数量的氧离子迁移而产生了氧浓差电势，其电势值与
112 40 氧化锆陶瓷 编辑 白色，含杂质时呈黄色或灰色，一般含有HfO2，不易分离。在常压下纯ZrO2共有三种晶态。氧化锆陶瓷的生产要求制备高纯、分散性能好、粒子超细、粒度分布窄的粉体，氧化锆超细粉末的制备方法很多，氧化锆的提纯主要有氯化和热分解法、碱金属氧化分解法、石灰熔融法、等离子弧法、沉淀法、胶体法、水解法、喷雾热解法等。 目录 1简介 2种类特点 3粉体制备 4生产工艺 5应用 6增韧方法 1简介
氧化锆陶瓷，ZrO2陶瓷，Zirconia Ceramic 2种类特点 纯ZrO2为白色，含杂质时呈黄色或灰色，一般含有HfO2，不易分离。世界上已探明的锆资源约为1900万吨，氧化锆通常是由锆矿石提纯制得。在常压下纯ZrO2共有三种晶态：单斜(Monoclinic)氧化锆(m-ZrO2)、四方(Tetragonal)氧化锆 (t-ZrO2)和立方(Cubic)氧化锆(c-ZrO2)，上述三种晶型存在于不同的温度范围，并可以相互转化： 温度密度 单斜(Monoclinic)氧化锆(m-ZrO2) <950℃ 5.65g/cc 四方(Tetragonal)氧化锆(t-ZrO2) 1200-2370℃ 6.10g/cc 立方(Cubic)氧化锆(c-ZrO2) >2370℃ 6.27g/cc 上述三种晶态具有不同的理化特性，在实际应用为获得所需要的晶形和使用性能，通常加入不同类型的稳定剂制成不同类型的氧化锆陶瓷，如部分稳定氧化锆(partially stabilized zirconia，PSZ)，当稳定剂为CaO、 MgO、Y2O3时，分别表示为Ca-PSZ、 Mg-PSZ、 Y-PSZ等。由亚稳的t- ZrO2组成的四方氧化锆称之为四方氧化锆多晶体陶瓷(tetragonal zirconia polycrysta，TZP)。当加入的稳定剂是Y2O3 、CeO2，则分别表示为Y-TZP、Ce-TZP等。 3粉体制备 氧化锆陶瓷的生产要求制备高纯、分散性能好、粒子超细、粒度分布窄的粉体，氧化锆超细粉末的制备方法很多，氧化锆的提纯主要有氯化和热分解法、碱金属氧化分解法、石灰熔融法、等离子弧法、沉淀法、胶体法、水解法、喷雾热解法等。粉体加工方法有共沉淀法、溶胶一凝胶法、蒸发法、超临界合成法、微乳液法、水热合成法网及气相沉积法等。 4生产工艺
目录 １概述............................................................................................ 错误!未定义书签。２仪器测量原理........................................................................... 错误!未定义书签。 3 仪器主要技术参数?错误!未定义书签。 4 仪器简介?错误!未定义书签。 4、1 仪器组成?错误!未定义书签。 4、２各部分简介?错误!未定义书签。 ４、2、1 探头简介.............................................................. 错误!未定义书签。 4、２、2 变送器简介?错误!未定义书签。 ４、２、2、1 基本结构............................................... 错误!未定义书签。 4、2、2、２基本操作................................................. 错误!未定义书签。 4、2、2、3 基本设置.................................................... 错误!未定义书签。５仪器检验?错误!未定义书签。 6 仪器安装..................................................................................... 错误!未定义书签。 6、1 安装前得准备.................................................................. 错误!未定义书签。 6、1、1 探头安装位置得选择 .......................................... 错误!未定义书签。 6、1、2 炉体法兰得焊接?错误!未定义书签。 6、1、3 现场布线............................................................. 错误!未定义书签。６、2 安装................................................................................. 错误!未定义书签。 6、2、1 变送器得安装....................................................... 错误!未定义书签。 6、2、2 探头得安装........................................................... 错误!未定义书签。 6、3 现场连线.......................................................................... 错误!未定义书签。
氧化钇稳定四方氧化锆多晶陶瓷在牙科领域的研究现状氧化钇稳定四方氧化锆多晶陶瓷在牙科领域的研究现状/高燕等 ??51?? 高 燕12，张富强12 1上海交通大学医学院附属第九人民医院，上海200011;2上海 市口腔医学研究所，上海200011 与传统牙科陶瓷材料相比，以氧化钇Y2O3为稳 定剂的四方氧化锆t- ZrO2多晶陶瓷Y-TZP由于存在介稳的四方氧化锆向单斜氧化锆m- ZrO2 的应力诱导相变增韧作用，具有较高的韧性，而受到了普遍关注。主 要从材料性能、加工性、美学性能等方面对Y-TZP在牙科领域的研究现状作一综述。氧化锆 Y-TZP 挠曲强度 CAD-CAM Application Status and Development Tendency of Yttria-stabilized Tetragonal Zirconia PolycrystalsY-TZP GAOYan ZHANG Fuqiang 1 Department of Prosthetic Dentistry Shanghai 9th People’Hospital Shanghai 200011;2.Shanghai Jiaotong University and Shanghai Institute of Stomotology Shanghai 200011 Abstract Compared with traditional dental ceramic Y-TZP is becoming more and more popular between dentists and patients due to its stress induced t–m ZrO2 transformation. This paper introduces the mechanical propertymachinable and aesthetic property of Y-TZP. Key words zirconiaY-TZPflexture strengthCAD-CAMt 0 与传统的金瓷修复体比较，全瓷冠桥修复体因其在美学和生物相容性方面性能的改善而受到普遍的关注13。不论是玻璃陶瓷，高铝含量的玻璃渗透陶瓷都不能满足后牙固定局
智能氧化锆氧量分析仪 使用说明书
一、用途 SK-SZO系列氧化锆氧量分析仪可对锅炉、窑炉、加热炉等燃烧设备在燃烧过程中所产生的烟气含量进行快速、正确的在线检测分析，以实现低氧燃烧控制，达到节能目的，减少环境污染。 SK-SZO系列氧化锆氧量分析仪有氧化锆头（一次仪表）和氧量变送器（二次仪表）二部分组成。 SK-SZO型氧化锆探头外壳采用耐高温、耐腐蚀的不锈钢材料制成。 不必外加气 ，参比气能自行对流。并设有标准气接口，可在现场运行时用标准气体进行标定校验。探头锆管能方便地拆卸更换。 SK-SZO型氧量变送器结构简单，安装尺寸规范，线路设计合理，工艺质量先进，仪表性能稳定可靠，调试方便。 SK-SZO系列氧化锆氧量分析仪由于其优越的性能价格比，数年来在国内大中型电厂得到广泛应用。 二、型号规格 １、氧化锆探头的型号定义 SK-SZO－口—口 探头的长度规格分４００、８００、１２００ｍｍ 探头的加热形式 ４表示加热式，即低温式 ５表示不加热式，即高温式 ２、氧量变送器的型号定义 SK-SZO－口—口 Ⅰ表示盘装式 Ⅱ表示盘装横式 Ⅲ表示盘装方式 Ⅳ表示墙挂式 4表示加热式（中低温型） 三、规格尺寸 5表示不加热式（高温型） 1.氧量变送器尺寸 -1-
盘装竖式 (Ⅰ) 160×80 ×250 152 ×76 盘装横式（Ⅱ） 80 ×160 ×250 或160 76 ×152 盘装方式（Ⅲ） 160 ×160 ×250或160 153 ×153 墙挂式（Ⅳ） 325 ×250 ×110 310 ×128 2、氧化锆探头的外形尺寸：单位mm L=400，800，1200 四．技术指标 1．基本误差：<+3%F．S; 仪表精度1级 2．量程：０～２５％Ｏ2 ３．本底修正：－２０mV～＋２0mV ４．被测烟气温度：ZO-4型低于800℃（低温型）;ZO-5型 800℃~1200℃ （高温型） 5．输出信号：0~10mADC 4~20mADC任意设置 6．负载能力：0~1.2KΩ(0~10mA时)或0~600Ω（4~20mA时） 7．环境能力：0~50℃，相对湿度〈90% 8．电源/；220V+10%，50Hz。 9．功耗：变送器约8W，加热炉平均为50W。 10．响应时间/；90%约3秒。 11．氧化锆探头加热炉升温时间：约20分钟。 五、仪表接线氧化锆探头的端子接线图 -2- 120
氧化锆陶瓷 摘要：本文介绍了氧化锆的基本性质、氧化锆超细粉体的制备方法、高性能氧化锆陶瓷材料的成型工艺以及其在各领域的应用情况。 关键词：氧化锆；高性能陶瓷；制备；应用 材料所处的环境极为复杂，材料损坏引起事故的危险性不断增加，研究与开发对损坏能自行诊断并具有自修复能力的材料是十分重要而急迫的任务，氧化锆就是具有这种功能的智能材料！ 一、名称：氧化锆陶瓷，ZrO2陶瓷，Zirconia Ceramic 二、种类及特点 纯ZrO2为白色，含杂质时呈黄色或灰色，一般含有HfO2，不易分离。世界上已探明的锆资源约为1900万吨，氧化锆通常是由锆矿石提纯制得。在常压下纯ZrO2共有三种晶态：单斜氧化锆（m-ZrO2）、四方氧化锆（t-ZrO2）和立方氧化锆（c-ZrO2），上述三种晶型存在于不同的温度范围，并可以相互转化： 单斜（Monoclinic）氧化锆（m-ZrO2）<950℃ 5.65g/cc 四方（Tetragonal）氧化锆（t-ZrO2）1200-2370℃ 6.10g/cc 立方（Cubic）氧化锆（c-ZrO2）>2370℃ 6.27g/cc 三、增韧原理 氧化锆增韧的方法,主要是利用氧化锆的相变才能达到的!. 部分稳定ZrO2陶瓷在烧结冷却过程中，ｔ－ZrO2晶粒会自发相变成m－ZrO2，引起体积膨胀，在基体中产生微裂纹，相变诱导的微裂纹会使主裂纹扩展时分叉或改变方向而吸收能量，使主裂纹扩展阻力增大，从而使断裂韧性提高。这种机理称微裂纹增韧。主要增韧方法有：应力诱导相变增韧、微裂纹增韧、残余应力增韧、表面增韧以及复合增韧等。 其中t-ZrO2转化为m-ZrO2相变具有马氏体相变的特征，并且相变伴随有3%～5%的体积膨胀。不加稳定剂的ZrO2陶瓷在烧结温度冷却的过程中，就会由于发生相变而严重开裂。解决的办法是添加离子半径比Zr小的Ca、Mg、Y等金属的氧化物。 材料中的t-ZrO2晶粒在烧成后冷却至室温的过程中仍保持四方相形态，当材料受到外应力的作用时，受应力诱导发生相变，由t相转变为m相。由于ZrO2晶粒相变吸收能量而阻碍裂纹的继续扩展，从而提高了材料的强度和韧性。相转变发生之处的材料组成一般不均匀，因结晶结构的变化，导热和导电率等性能随之而变，这种变化就是材料受到外应力的信号，从而实现了材料的自诊断。 对氧化锆材料压裂而产生裂纹，在300℃热处理50h后，因为t相转变为m 相过程中产生的体积膨胀补偿了裂纹空隙，可以再弥合，实现了材料的自修复。 四、氧化锆粉体的制备 ZrO2超细粉体的制备技术 锆英石的主要成分是ZrSiO4，一般均采用各种火法冶金与湿化学法相结合的工艺，即先采用火法冶金工艺将ZrSiO4破坏，然后用湿化学法将锆浸出，其中间
前言 CE系列氧化锆氧分析仪适用于工业炉窑烟气中含氧量的连续监测，作为操作人员调节燃风配比的依据，或与自控系统连接，实现低氧合理燃烧，达到降低燃耗、稳定工艺、提高产品质量、减少环境污染等目的。具有显著的经济效益和社会效益。 CE系列氧化锆氧分析仪检测器，采用了日本的离子镀膜技术，大幅度的提高了氧化锆探头的使用寿命，平均寿命为18个月，一般可达2-3年。传感器采用最新工艺烧结制作，有效的克服了国内同类产品中离散性大，热震性差的问题。氧化锆探头的整体可靠性及稳定性都居于国内领先地位。 该仪表转换器采用了16位的ATMEL系列单片微处理器，具有很强的运算能力，锆头控温达到±2℃，系统的测量精度≤±2%。小信号处理及仪表电源采用多重隔离电路，有效的隔绝了工业环境中的各种干扰，仪表运行更加可靠，先进的3点标定方式，在保证测量精度的前提下，大大的减少用户的维护工作量，双节点的开关量输出更加方便的满足了用户的不同需求。 一、氧化锆测氧工作原理 氧化锆材料是一种氧化锆固体电解质，是在纯氧化锆中掺以一定量的氧化钙或氧化钇经高温烧结后形成的稳定的氧化锆陶瓷烧结体。由于在它的立方晶格中含有氧离子空穴，因此，在高温条件下它是良好的氧离子导体。 浓差电池
氧化锆探头检测框图 利用它的这一特性，在一定的温度下，当传感器两侧的氧含量不同时，它便是一个典型的氧浓差电池。如果在氧化锆管内外涂制纯铂电极，用电炉对氧化锆管加热，使其内外壁接触氧分压不同的气体，氧化锆管就成为一个氧浓差电池，在两个铂电极上将发生如下反应： 在空气侧（参比侧）电极上：O 2 +4e→2O2- 在低氧侧（被测侧）电极上：2O2-→O 2 +4e 当这两种迁移达到平衡后，便在两电极间产生一个与氧浓差有关的电势信号E。 氧电势值E符合能斯特方程： E=RT 4F Ln P A P X 式中：R-气体常数 T-锆管的绝对温度 F-法拉第常数 P X -被测气体氧浓度百分数 P A -参比气氧浓度百分数，一般为％。 二、氧化锆氧分析仪技术规格 * 测量对象：各种工业炉窑烟气，混合气体浓度 * 测量元件：氧化锆管 1、测氧范围：0—%O 2 或10% 2、仪器精度：系统测氧基本误差≤±2%满量程值 3、变送器精度：级（≤%满量程值） 4、温控精度：恒温点的700±2℃ 5、响应时间：≤3秒（达到90%的响应） 6、报警输出：上、下限节点输出，可选“常开”或“常闭”点 7、模拟量输出信号：4—20 mA ADC（负载0Ω—750Ω）对应氧量0—10%O 2或者0—%O 2 8、本底修正范围：-20 mV—+20 mV 9、数显形式：LED四位数码管显示 10、电源：AC220V±15%
氧化锆陶瓷 一．简介 1.氧化锆的性质： （1）含锆的矿石：斜锆石（ZrO2)，锆英石(ZrO2 ·SiO2)； （2）颜色：白色（高纯ZrO2）；黄色或灰色（含少量杂质的ZrO2），常含二氧化铪杂质；（3）密度：5.65~6.27g/cm3； （4）熔点：2715℃。 （5）氧化锆具有熔点和沸点高、硬度大、常温下为绝缘体、而高温下则具有导电性等优良性质。 2.氧化锆晶型转化和稳定化处理： 在常压下纯ZrO2共有三种晶态：单斜（Monoclinic）氧化锆（m-ZrO2）、四方（Tetragonal）氧化锆（t-ZrO2）和立方（Cubic）氧化锆（c-ZrO2），上述三种晶型存在于不同的温度范围，并可以相互转化，如表1。ZrO2四方相与单斜相之间的转变是马氏体相变，由于四方相转变为单斜相时有3~5%的体积膨胀和7~8%的切应变。因此，纯ZrO2制品往往在生产过程（从高温到室温的冷却过程）中会发生t-ZrO2 转变为m-ZrO2的相变并伴随着体积变化而产生裂纹，甚至碎裂，因此无多大的工程价值。但是，当加入适当的稳定剂（如Y2O3,MgO2,CaO,CeO2等）后，可以降低c-ZrO2 t-ZrO2→m-ZrO2的相变温度，使高温稳定的c-ZrO2 和t-ZrO2相也能在室温下稳定或亚稳定存在。当加入的稳定剂足够多时，高温稳定的c-ZrO2可以一直保持到室温不发生相变。进一步研究发现氧化锆发生马氏体相变时伴随着体积和形状的变化，能吸收能量，减缓裂纹尖端应力集中，阻止裂纹的扩展，提高陶瓷韧性。因此氧化锆相变增韧陶瓷的研究和应用得到迅速发展，氧化锆相变增韧陶瓷有三种类型，分别为部分稳定氧化锆陶瓷；四方氧化锆多晶体陶瓷及氧化锆增韧陶瓷。 晶态温度密度 <950℃ 5.65g/cc 单斜(Monoclinic)氧化锆 (m-ZrO2) 四方(Tetragonal)氧化锆 1200-2370℃ 6.10g/cc (t-ZrO2) 立方(Cubic)氧化锆(c-ZrO2) >2370℃ 6.27g/cc 表1 在常压下纯ZrO2三种晶态 （1）当ZrO2中稳定剂加入量在某一范围时，高温稳定的c-ZrO2通过适当温度下时效处理使c-ZrO2大晶粒（c相）中析出许多细小纺锤状的t-ZrO2（t相）晶粒，形成c相和t 相组成的双相组织结构。其中c相是稳定的而t相是亚稳定的并一直保存到室温。在外力诱导下有可能诱发t相到m相的马氏体相变并伴随体积膨胀，耗散部分能量、抵消了部分外力从而起到增韧作用，称为应力诱导相变增韧。这种陶瓷称之为部分稳定氧化锆，当稳定剂为CaO、MgO、Y2O3时，分别表示为Ca-PSZ、Mg-PSZ、Y-PSZ等。 （2）当ZrO2中稳定剂加入量控制在适当量时可以使t-ZrO2以亚稳状态稳定保存到室温，那么块体氧化锆陶瓷的组织结构是亚稳的t- ZrO2细晶组成的四方氧化锆多晶体称之为四方氧化锆多晶体陶瓷(。在外力作用下可相变t-ZrO2发生相变，增韧不可相变的ZrO2基
第25卷第6期硅酸盐通报 Vol . 25No . 62006年12月BULLETI N OF THE CH I N ESE CERAM I C S OC I ETY December, 2006 钇稳定氧化锆纳米粉体制备技术研究进展 王洪升, 王贵, 张景德, 徐廷鸿1211 (1. 山东大学材料液态结构及其遗传性教育部重点实验室, 济南250061; 2. 济南大学泉城学院, 济南250061 摘要:纳米YSZ 是一种新型的高科技材料, 有着广泛而重要的用途。本文根据国内外最新研究现状及其发展趋势, 综述了纳米级YSZ 的制备技术, 特别就目前研究比较多的水热法和反胶团法给予了重点阐述, 并就目前制备过程中存在的问题, 解决方法及发展方向作了介绍。 关键词:YSZ; 纳米粉体; 团聚; 制备 The Prepara ti on Progresses of Y SZ Nanom WAN G Hong 2sheng , WAN G Gui , J , XU 2. Quancheng College of J China 1211(Keb Lab . of L iquid Structure and Heredity of MaterialsM J inan 250061, China; Abstract:U ltrafine ne advanced material, which has wide and significant uses . methods of YSZ powder were revie wed in this paper on the basis of ne w op trends, es pecially the hydr other mal method and the reverse m icelles were described in The p r omble m s that need t o be s olvoed and the directi on in the future were given . Key words:YSZ; nanometer powder; aggregati on; p reparati on
氧化锆陶瓷材料的抗热震性能分析 摘要：文章通过对氧化锆陶瓷材料的热膨胀性以及相变的特征进行分析，着重探讨有效利用氧化锆的相变提高氧化锆材料实际抗热震性能的具体方法，以及如何提高材料抗热震性的可行性办法。 关键词：氧化锆陶瓷材料抗热震性能 材料具有的热学性能以及力学性能决定了陶瓷材料当中热应力的大小，另外构件的几何形状以及环境的介质等也会影响陶瓷材料的热应力的大小。因此，抗热震性代表着陶瓷材料抵抗温度变化能力的大小，也肯定是它热学性能以及力学性能相对应各种受热条件时一个全面的反映。关于陶瓷材料在抗热震能力方面的研究开始于上个世纪五十年代，到目前形成了很多关于抗震性的相关评价理论，不过都在一定程度上有着片面性和局限性。 一、陶瓷材料的抗热震性具体理论分析 陶瓷材料热震破坏包括：在热冲击的循环直接作用下发生的开裂和剥落；在热冲击的作用下瞬间的断裂。基于此，有关脆性的陶瓷材料具体的抗热震性相关的评价理论也涵盖了两个观点。首先是基于热弹性的理论。其说的是材料原本的强度无法抵抗热震温差导致的热应力的时候，就造成了材料的“热震断裂”。通过这个理论，陶瓷材料需要同时具备热导率、高强度和低热膨胀系数、泊松比、杨氏弹性模量、黏度以及热辐射的系数，这样方能够具备较高的抗热震断裂能力。另外，想要提高陶瓷材料实际的抗热震能力，还可以通过对材料的热容以及密度进行适当的降低。 另一理论基于断裂力学的具体概念，也就是材料当中热弹性的应变能完全能够裂纹成核以及扩展而新生的表面需要的能量的时候，裂纹形成并且开始扩展，进而造成了材料热震的损伤。按照该理论，在抗热震损伤性能方面比较好的材料应当符合越高越好的弹性模量以及越低越好的强度。以此能够发现，以上要求和高抗热震断裂的能力具体的要求完全对立。另外，将陶瓷材料实际的断裂能提高以及对材料的实际断裂韧性进行改善，很明显有助于提高材料的抗热震的损伤能力。另外，存在一定量的微裂纹也对提高抗热震的损伤性能有很大的帮助，比如：在气孔率是10%到20%之间的非致密的陶瓷当中，热扩展裂纹的形成通常会遭受来自气孔的抵制，存在的气孔能够帮助钝化裂纹以及减小应力的集中。 作为氧化锆陶瓷材料，有着极为鲜明的常温力学的性能，熔点比较高、在化学稳定性以及热稳定性上都比较好。所以，其的使用经常处于高温的条件之下，因而其抗热震性的性能也是判断其性能的关键指标。氧化锆的许多性质都非常的特殊，比如：氧化锆能够以单料以及四方、立方这三种具体晶型共同存在，还有它特殊的相变特性，这么多特性都可以被我们所利用，用来提高其热膨胀的行为，加强其的抗热震方面的性能。
《外科植入物---氧化钇稳定四方氧化锆（Y-TZP）陶瓷材料》 行业标准编制说明 一、工作简况 任务来源：根据食药监办械管〔2017〕94号《总局办公厅关于印发2017年医疗器械行业标准制修订项目的通知》,确定由天津市医疗器械质量监督检验中心（以下简称天津中心）负责起草“外科植入物---氧化钇稳定四方氧化锆（Y-TZP）陶瓷材料”（项目编号： N2017012-T-TJ）行业标准。 任务下达后，天津中心对此项工作给予了高度重视，及时于2017年3月28日在武汉召开2017年标准制订工作启动会，并公开征集标准制定工作参与单位。启动会上责成标准项目负责人就《外科植入物---氧化钇稳定四方氧化锆（Y-TZP）陶瓷材料》标准的立项背景、现有工作基础、项目工作安排做了详细介绍，并成立了标准起草工作组。工作组成立后，迅速开展工作，通过查阅相关国际标准、美国标准、国家标准、行业标准等相关资料，基本确定了标准的制定思路。工作组于2017年4月至5月编写标准草案，于2017年6月19日至21日在天津组织召开标准修订中期会议，针对标准草案进行深入讨论，会后形成标准的征求意见稿。 二、编制原则和确定标准主要内容的依据 本标准按照GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》及GB/T 20000.2-2009《标准化工作指南第2部分：采用国际标准》的要求进行编写。 本标准使用重新起草法修改采用ISO 13356-2015: Implants for surgery-Ceramic materials based on yttria-stabilized tetragonal zirconia(Y-TZP) 本标准的主要内容包括: 1)范围 2)规范性引用文件 3)物理及化学性能 4)试验方法 三、主要实验（或验证）的分析、综述报告、技术经济论证、预期的经济效果 详见验证报告。 四、采用国际标准和国外先进标准的程度，以及与国际、国外同类标准水平的对比情况，或与测试的国外样品、样机的有关数据对比的情况。
一、概述 氧化锆烟气氧量分析仪是近几十年发展起来的新型测氧器，因其具有结构简单、维护方便、反应速度快、测量范围广等特点，而广泛应用于电力、冶金、供暖、建材、电子等部门，分析各种工业锅炉及窑炉中烟气的氧含量，提高燃烧效率，节约能源，减少环境污染。 氧化锆氧量分析仪由转换器和检测器（俗称氧探头）组成，在检测器的核心元件氧化锆浓差电池上，采用了纳米材料和先进的生产工艺，在电极涂层上添加抑制电极老化的添加剂。大大提高了氧化锆测量探头的精度和使用寿命。检测器采用直插式探头结构，不需取样系统，能及时反映锅炉内燃烧状况，如与自控装置配合使用，可有效地控制燃烧状况。转换器采用单片机智能化设计，汉字液晶显示，使数据显示、功能控制更具有人性化；可与各类型DCS数据接入设备连接。使仪表的操作变的简单，容易掌握。具有以下特点： 1. 通用性较强，可以直接替换其它厂家氧量分析仪。
2. 大屏幕蓝底白字ＬＣＤ显示。 3. 全中文操作菜单(出口产品可以提供英文菜单)。 4. 氧量量程0.01-2 5.00％内自由设定（最低量程0-5%）。 5. 温度采用ＰＩＤ控温，恒温点７００℃和７５０℃（可现场选择）。 6. 可设置氧量上、下限报警指示，温度上、下限报警指示。 7. 本底电势一键校正。 8. 可用标准气在线校准。 9. 4-20mA标准电流输出与主电路光电隔离，可直接远传进入DCS系统。 10. 多种故障信息提示。 二、工作原理 氧化锆是一种高温电解质浓差电池，在数百度的高温环境下，具有能产生氧离子迁移的导电性能，由于被测气体（烟气或其它气体）与参比气 体（空气或其它气体）在氧化锆两侧铂电极的氧分压不同，在两极间有一 定数量的氧离子迁移而产生了氧浓差电势，其电势值与氧浓度的关系，可 以用能斯特（Nernst）公式来表示： E=RT/4F×LnP 1/P 2 式中：E—氧浓差电势（V） R—理想气体常数（8.314J/moLK） T—绝对温度值（K） F—法拉第常数（96500c/moL） P1—参比气体分压（空气） P2—被测气体分压 变送器把所测量出的数据，经单片机计算转换，将氧含量在液晶屏上显示出来，同时转换成电流信号供计算机或计录仪使用。 700℃和750℃时氧浓度与氧浓差电势关系见附表． 三、技术指标
氧化锆中文说明书 Revised by Chen Zhen in 2021
前言 氧化锆氧分析仪适用于工业炉窑烟气中氧量的连续监测，作为操作人员调节燃风配比的依据，或与自控系统连接，实现低氧合理燃烧，达到降低燃耗、稳定工艺、提高产品质量、减少环境污染等目的。具有显着的经济效益和社会效益。 我公司生产的CY系列氧化锆氧分析仪检测器，采用获得国家发明专利的新技术(专利号 )，在提高探头寿命方面有显着作用，探头寿命最高可达2－3年，维护量甚微，该仪器自86年面世以来，已在全国大多数省市、自治区的大中企业中运行，应用的行业有冶金、化工、电力、建材、轻工、城市小区供热锅炉、环保监测车等。并在替代进口产品方面取得显着成绩。 该仪表转换器采用了16位的Intel80C196单片微处理器，具有运算速度快，数据处理能力强的特点，配合小信号处理的隔离放大电路，电源监控及数据保护电路等方法使产品测量精度高，抗干扰能力强，有效的保证了仪表在严酷的工业环境下长期稳定可靠运行。 一、氧化锆测氧工作原理 仪器所使用的氧化锆材料是一种氧化锆固体电解质，是在纯氧化锆中掺入氧化钇或氧化钙，在高温下烧结成的稳定氧化锆。在600℃以上高温条件下，它是氧离子的良好导体，一般做成管状。见图1、图2 图1 浓差电池 图2 氧化锆测温原理图
如果在氧化锆管内外两侧涂制铂电极，用电炉对氧化锆管加热，使其内外壁接触氧分压不同的气体，氧化锆管就成为一个氧浓差电池，在两个铂电极上将发生如下反应： 在空气侧（参比侧）电极上：O 2 +4e→2O2- 在低氧侧（被测侧）电极上：2O2-→O 2 +4e 即空气中一个氧分子夺取电极上四个电子而变成两个氧离子。氧离子在氧浓差电势的驱动下，通过氧化锆管迁移到低氧侧电极上，留给该电极四个电子而复原为氧分子，电池处于平衡状态时，两电极间电势值E恒定不变。 氧电势值E符合能斯特方程： E=RT 4F Ln P A P X 式中：R-气体常数 T-锆管的绝对温度 F-法拉第常数 P X -被测气体氧浓度百分数 P A -参比气氧浓度百分数，一般为％。 如果把氧化锆管加热至大于600℃的稳定温度，在氧化锆管两侧分别流过被测气体和参比气体，则产生的电势与氧化锆管的工作温度和两侧的氧浓度有固定
氧化锆陶瓷行业现状 氧化锆陶瓷作为陶瓷中应用最广的一种材料,其计算机技术和数字化控制技术的发展促进了先进陶瓷材料工业的技术进步和快速发展,诸如自动控制连续烧结窑炉、大功率大容量研磨设备、高性能制粉粒设备等净压成型设备等先进的成套设备有利地推动了行业整体水平的提高,同时在生产效率、产品质量等方面也都明显改善,其中山东金澳科技为其行业之最。 微晶氧化锆陶瓷制品作为其它行业或的基础材料,受着其它行业发展水平的影响和限制。从目前氧化锆陶瓷的应用情况看,应用范围越来越宽,用量越来越大,特别是在防磨工程和建筑陶瓷生产方面的用量增加将更为显著。 作为结构陶瓷用的氧化锆是一个非常复杂的体系,其应用不仅取决于化学性能(纯度和组成)、而且还取决于相结构和氧化锆粉末的物理特性。其中金澳科技在这方面体现的尤为突出,其化学组成容易控制,相结构也是较容易调节的。而氧化锆来控制。在低温下存在四方相可能是受多个因素的影响(包括化学反应的阴离子杂技的影响),在四方相和母体无定型相之间的结构是类似的。在晶体中晶格应变和缺陷中心存在,没有考虑t -m转变发生是低于一个给定的颗粒尺寸。这些晶格应变和缺陷中心可能由于化学杂质存在,引起ZrO从无定型状态变成四方相的结晶体。 目前制备亚微氧化锆粉体的方法很多,常见的有共沉淀法、醇盐水解法、氧氯化锆水解法、水热法(高温水解法)、溶胶-凝胶法等, 这些方法各有特点,但也存在很多不足。如共常常法制务粉末存在严重的团聚现象,制备粉末都不能达到很细,分散性能很差,粒度分布不均匀,即使方法恰当,工艺操作合理,也不能区得最理想的粉末。在制造陶瓷时,由于粉末的流动性差,所以压制坯块均匀性差,烧结密度不高。
第47卷第13期2019年7月广 州 化 工 Guangzhou Chemical Industry Vol.47No.13Jul.2019 氧化钇稳定氧化锆涂层的研究现状 彭春玉 (国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心,广东 广州 511356) 摘 要:由于氧化钇稳定氧化锆(YSZ)陶瓷材料在作为热障涂层的使用过程中存在因抗烧结性能差二应力裂纹二涂层脱落 等导致涂层失效的问题,本文主要从热障涂层的制备工艺,抗烧结性能二控制TGO 的生长二抗CMAS 腐蚀及YSZ 面层应变容限等方面的改善方法进行论述,通过提高涂层纯度二改变粘接层及涂层成分二涂层结构及制备柱状结构YSZ 陶瓷面层释放热失配应力等可有效改善涂层在使用过程中的失效问题三 关键词:氧化钇稳定氧化锆;热障涂层;等离子喷涂;电子束物理气相沉积;失效机理 中图分类号:O343.6 文献标志码:A 文章编号:1001-9677(2019)13-0044-03 作者简介:彭春玉(1980-),女,助理研究员,主要从事表面镀覆领域的发明专利实质审查工作三 Research Progress on Failure Mechanism of Thermal Barrier Coating PENG Chun -yu (Patent Examination Cooperation Guangdong Center of the Patent Office,CNIPA, Guangdong Guangzhou 511356,China) Abstract :Due to poor sintering resistance,stress crack,coating shedding and other problems that lead to coating failure in the application of Yttria -stabilized zirconia (YSZ )ceramic materials as thermal barrier coatings,the improvement method of thermal barrier coatings was mainly discussed in terms of sintering resistance,TGO growth control,CMAS corrosion resistance and YSZ surface layer tolerance,which can effectively improve coating failure in application by improving coating purity,changing adhesive layer and coating composition,coating structure and preparing columnar YSZ ceramic surface to release thermal mismatch stress. Key words :Yttria-stabilized zirconia;thermal barrier coating;plasma spray;EB-PVD;failure mechanism 热障涂层(thermal barrier coatings,简称TBCs)可以降低金属基底的温度,提高油料的燃烧温度和燃烧效率,而且还可以防止金属基底的高温腐蚀,应用于金属表面,如涡轮叶片和航空发动机三TBCs 的功能是为流经前述叶片的热铸件提供隔热三氧化钇稳定氧化锆(YSZ)陶瓷材料由于具有高热膨胀系数二低热导率及良好的抗氧化性和稳定性等优异性能,已经被广泛应用于制备热障涂层,热障涂层对于进一步提高合金材料的使用温度发挥着重要的作用,可以提高使用温度70~150℃[1] 三 YSZ 具有低的热导率和相对较高的热膨胀系数,但是它在使用 过程中存在如下问题[2-7]: (1)抗烧结性能差; (2)热生长氧化物(TGO)内部应力诱发裂纹导致涂层脱落; (3)高温作用下形成一种玻璃态沉积物CMAS 与YSZ 中的 Y 2O 3反应,在热化学与热机械的相互作用下,导致YSZ 涂层内部产生裂纹; (4)热膨胀系数存在的差异导致YSZ 面层脱落三 为了改善YSZ 涂层性能,人们对影响YSZ 涂层服役寿命的常见问题及改善需求二改善方法进行了大量的探索和研究三 1 氧化钇稳定氧化锆涂层的制备 氧化钇稳定氧化锆涂层的制备可以通过多种方法实现:如高速火焰喷涂二爆炸喷涂二磁控溅射二离子镀二电弧蒸镀二激光熔覆二化学气相沉积二离子束辅助沉积二等离子喷涂和电子束物理气相沉积等,但是从热障涂层技术的发展及应用来看,涂层的制备技术以等离子喷涂和电子束物理气相沉积[8-12]为主三 1.1 等离子喷涂 等离子喷涂法是一种最突出和最广泛使用的涂层技术,用于涂覆顶涂层和粘结涂层三在该方法中,在阴极附近通过的等离子体气体在到达阳极喷嘴时被加热至等离子体温度,在该等离子体温度下,等离子体气体与载有原料粉末的载气混合,并且熔融粉末颗粒的混合物被制成高速撞击基底,以形成所需的涂层[13]三 用于氧化钇稳定氧化锆涂层制备的等离子喷涂包括大气等 离子喷涂(APS)二高能等离子喷涂(HEPS)和低压等离子喷涂(LPPS)三等离子喷涂的工艺特点是操作简单,加热温度高,对涂层材料的要求宽松,沉积率高,制备成本低三等离子喷涂制
目录 1 概述 (1) 2 仪器测量原理 (2) 3 仪器主要技术参数 (3) 4 仪器简介 (4) 4.1 仪器组成 (4) 4.2 各部分简介 (4) 4.2.1 探头简介 (4) 4.2.2 变送器简介 (5) 4.2.2.1 基本结构 (5) 4.2.2.2 基本操作 (6) 4.2.2.3 基本设置 (7) 5 仪器检验 (7) 6 仪器安装 (9) 6.1 安装前的准备 (9) 6.1.1 探头安装位置的选择 (9) 6.1.2 炉体法兰的焊接 (10) 6.1.3 现场布线 (11) 6.2 安装 (12)
6.2.1 变送器的安装 (12) 6.2.2 探头的安装 (12) 6.3 现场连线 (13) 7 仪器校准 (13) 7.1 校准前的准备 (13) 7.2 校准方法 (14) 8 仪器日常维护与常见故障排除 (15) 8.1 仪器日常维护 (15) 8.2 常见故障的分析与排除 (16)
1 概述 氧化锆氧分析仪主要用于测定锅炉烟气中的氧分压即氧气的体积百分数含量（简称氧含量或氧量），对于保障锅炉运行安全、提高燃料燃烧效率及减少环境污染将起到重要作用。其应用场所主要有： ●火电厂锅炉； ●炼油厂加热炉和输油管道加热炉； ●冶炼厂加热炉和均热炉； ●化工、轻纺、食品加工、制药、水泥和采暖等企业的工业锅炉。 燃料燃烧效率与空气过剩系数密切相关。在燃烧过程中，当空气过剩系数太小即氧量不足时，由于燃料未充分燃烧而导致热效率降低，且排出的未完全燃烧气体也将对导致环境污染；而当空气过剩系数太大即氧量过多时，虽然能使燃料充分燃烧，但过剩空气带走的热量多，也导致热效率降低，同时过量氧气使烟气中硫化物和氮氧化物含量增大，同样导致环境污染。因此，通过安装氧化锆氧分析仪，在线实时监测烟气中的氧含量，调节空气和燃料的最佳配比，实现优化燃烧，在节能减排与安全环保等方面具有重要意义。 中国原子能科学研究院始建于1950年，是中国核科学技术的发祥地，是以核科学为主、多学科并存的综合性大型科研基地，是我国“两弹一艇”事业的摇篮。氧化锆开发研究室是院下属的集科研、产品开发和市场营销为一体的综合性实体，从事氧化锆测氧技术的研究已30余年，编写了国内本行业第一本专著：《氧离子固体电解质浓差电池与测氧技术》。该技术曾先后多次荣获国家发明奖及部科技成果奖。在这一系列科研成果的基础上，成功研制出ZO系列氧化锆氧分析仪。该产品曾在北京国际博览会上获同类产品最高质量奖，并在全国氧化锆氧分
硅酸盐学报 · 1620 ·2008年 部分稳定氧化锆陶瓷的凝胶注模成型工艺 仝建峰，陈大明 (北京航空材料研究院，先进复合材料国防科技重点实验室，北京 100095) 摘要：用流变学的方法研究了不同条件，如：固相含量、分散剂加入量、烧结助剂、增塑剂等对碱性部分稳定氧化锆(partially stabilized zirconia, PSZ)悬浮体的流变性的影响。结果表明：分散剂含量对悬浮液的流变性能有明显影响，当PSZ固相体积含量为55%时，分散剂加入量(占固相含量的质量分数)应为0.4%。当固相体积含量为50%～56%时，氧化锆碱性料浆呈现剪切变稀行为，具有较低的黏度(在剪切速率为10 s–1时，低于50mPa?s)。氧化锆陶瓷碱性料浆(pH>7)在低的剪切速率(<100s–1)时，表现为剪切变稀。凝胶注模法生产的PSZ陶瓷坯体的内部结构是均匀的。 关键词：部分稳定氧化锆；凝胶注模；流变特性 中图分类号：O373 文献标识码：A 文章编号：0454–5648(2008)11–1620–05 PREPARATION OF PARTIALLY STABILIZED ZIRCONIA CERAMIC BY AQUEOUS GELCASTING TONG Jianfeng，CHEN Daming (The National Key Laboratory of Advanced Composite Materials, Beijing Institute of Aeronautical Materials, Beijing 100095, China, Beijing 81–3 100095, China) Abstract: A partially stabilized zirconia (PSZ) ceramic was prepared by aqueous gelcasting. The effects of the zeta potentials, solid loading, dispersant content and milling time on the PSZ suspension were studied. The dispersant content has a remarkable effect on the rheological properties of the suspension. The appropriate dispersant mass fraction for PSZ aqueous slurry with the solid loading of 55% in volume is 0.4%. All suspensions (50%?56% solid loading) exhibit a shear-thinning behavior and relatively low viscosity (less than 50mPa?s, at a shear rate of 10s–1), which is suitable for casting. The degree of shear thinning and the viscosity at high shear rates increase with the increasing of volume fraction of solid phase. As the milling time is prolonged, the viscosity of the suspension de-creases first, and then a plateau appears and the average diameter remains unchanged. When the milling time is shorter than 20h, the viscosity of the slurry decreases gradually as the time of milling is increased. After 20h milling, the viscosity of the slurry tends to be consistent. Therefore, the ball milling time should be equal to or more than 20h in order to obtain a stable suspension at equilibrium. The appropriate time for casting the slurry (idle time) can be controlled by the amounts of initiator and catalyst added to the slurry as well as by the processing temperature. According to micrographs, the gelcasting green body is homogeneous. Key words: partially stabilized zirconia; gelcasting; rheologic property Gelcasting is an attractive new ceramic forming proc-ess for making high-quality, complex-shaped ceramic bodies.[1–6] Gelcasting has many distinct advantages compared with conventional ceramic forming processes such as dry pressing, slip casting, tape casting, and injec-tion molding, and it is a near-net-shape forming process. Its products have high green density, low levels of or-ganic additives and machinability in the green state due to a high strength.[7–15] Both non aqueous and aqueous solvents can be used in gelcasting. But aqueous systems are preferred be-cause the use of water as the solvent has many advan-tages, e.g., less departure from traditional ceramic processing and no environmental problems for disposal. In aqueous gelcasting, acrylamide and methylene bis-acrylamide are commonly used to make monomer solu-tions.[11–18] According to previous studies,[1–21 the composition of monomer solution, the amounts of initiator and catalyst added, and the temperature and humidity of the drying atmosphere are important processing parameters to be controlled for optimum gelcasting. In this work, a par 收稿日期：2008–04–25。修改稿收到日期：2008–07–03。基金项目：国家自然科学基金(50672091)资助项目。 第一作者：仝建峰(1972—)，男，博士，高级工程师。Received date:2008–04–25. Approved date: 2008–07–03. First author: TONG Jianfeng (1972–), male, doctor, senior engineer. E-mail: jftong@https://www.doczj.com/doc/d75099364.html, 第36卷第11期2008年11月 硅酸盐学报 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol. 36，No. 11 November，2008