郑州方铭高温陶瓷新材料有限公司研制出可用于超高温晶体生长炉温场的高纯钇锆固溶体陶瓷

郑州方铭高温陶瓷新材料有限公司日前开发出一种可用于超高温晶体生长炉的高纯钇锆固溶体陶瓷，该材料的使用温度达到2 650 ℃，比金属钼材料的使用温度更高，特别适用于泡生法蓝宝石晶体生长炉，能够有效解决泡生法制备过程中的温场温度不稳定和电能损耗问题。该材料反复升降温周期使用寿命达到3年，较金属温场提升6倍，以120 kg级蓝宝石晶体使用陶瓷温场为例，较金属温场缩短生长周期25%，节省能耗40%以上，同时还可避免金属材料高温时出现的过收缩、破裂等问题，显著延长了人工晶体生长炉温场的寿命，突破了大尺寸晶体生长温场瓶颈。另外，对使用3年后的陶瓷温场进行回收，通过技术处理后可用来制作冶金控流用高温陶瓷制品，形成绿色、资源可循环利用的现代化生产体系，既解决了泡生法制备蓝宝石过程中电能过度浪费的问题，还提高了安全性和生产效率。

该陶瓷制备工艺如下：以高纯氧化锆(99.95%)和氧化钇(99.99%)为原料，经混料后采用高频加热熔壳法在2 850 ℃下进行熔炼结晶；然后将固溶体氧化锆陶瓷块体进行破碎、粒度配备、混合均匀并加入结合剂后压制成型；最后采用两步烧结法进行烧结，第一步采用电加热封闭式窑炉进行烧结，烧结温度为1 750±3 ℃，烧结时间为18～24 h；降至室温后进行第二步烧结，采用真空烧结设备在2 000±3 ℃烧结18～24 h后，得到高纯钇锆固溶体陶瓷制品。