中國粉體網訊 近年來，隨著我國磁性材料的迅速發展，陶瓷承燒板的需求量日益增加，特別是在軟磁（鐵氧體）材料的生產過程中，鐵氧體材料燒結時對變形及雜質污染特別敏感，所以對承燒板的要求也極為嚴格。
（圖片來源于山東宏瑞耐火材料科技有限公司）
應該選什么樣的氧化鋯
高性能MnZn鐵氧體，特別是高磁導率材料的起始磁導率對Zn含量極其敏感。在燒結過程中，往往由于Zn的燒損導致磁導率下降。
純ZrO2不能直接作為結構陶瓷使用，原因在于1000℃以上的ZrO2會發生單斜相（m-ZrO2)和四方相（t-ZrO2）之間的可逆轉變，該轉變伴隨約7%體積變化，當體積變化產生的應力超過材料的彈性極限時，會引發材料的破壞。
自上個世紀，研究者發現ZrO2晶體的變化是可以被控制的，他們將一些半徑與Zr4+離子半徑相近的金屬氧化物，如：CaO、Y2O3等摻入ZrO2中，在一定條件下形成固溶體，在這種固溶體中便不會再發生單斜相與四方相之間的可逆轉變，抑制了因相變帶來的體積變化，降低了開裂的可能性。部分穩定氧化鋯（PSZ）材料因其優良的高溫化學穩定性和抗熱震性而成為MnZn鐵氧體承燒板的首選材料之一。
那么問題來了，CaO與Y2O3誰才是最佳穩定劑呢？
承燒板特性
MnZn鐵氧體通常置于承燒板上面燒制，對承燒板的性能要求大致有以下幾個方面：
1、承燒板應具有高溫下的化學穩定性
承燒板應具有高溫下的化學穩定性，不與被燒結體發生高溫反應，不影響鐵氧體的性能。
2、承燒板應該具有良好的抗熱震性能
一般情況下承燒板的抗熱震性會嚴重影響其使用壽命，所以鐵氧體生產者和承燒板供應者都十分關心承燒板的抗熱震性能。材料的抗熱震性與材料的強度、熱導率、膨脹系數等有關。
3、承燒板材料應具有與鐵氧體相近似的熱膨脹系數，減小燒結產品的變形。
Ca-PSZ和Y-PSZ反穩定化現象的比較
1、氧化鋯的穩定化和反穩定
ZrO2有三種晶體結構，單斜相（常溫穩定型，密度5.68g/cm3）、四方相（密度6.1g/cm3）、立方相（密度6.27g/cm3）。三種晶型可以相互轉變，轉變溫度與雜質含量有關，在ZrO2純度高時，三種晶型能發生以下同質異晶轉變：
四方相的穩定存在是保持 PSZ陶瓷強度、韌性的關鍵，而長期處于MnZn鐵氧體燒制溫度下（最高約1400℃）的鋯板會發生反穩定化現象，即出現大量四方相→單斜相轉變，反穩定化的結果會造成陶瓷性能的明顯衰退。
2、Ca-PSZ和Y-PSZ反穩定化現象的比較
Ca-PSZ和Y-PSZ承燒板抗折強度及氣孔率
經熱處理后Ca-PSZ材料的單斜鋯含量遠遠高于Y-PSZ材料，受熱時單斜鋯會發生晶型轉變，同時伴隨體積效應，在材料中產生一定量的微裂紋，使得材料的抗折強度下降，開口氣孔率上升。
總結
1、Y-PSZ熱震性能優于Ca-PSZ。
2、目前，在MnZn鐵氧體承燒時，使用Y-PSZ材料的承燒板最為合適。在高溫下與鐵氧體反應最少，有利于保持鐵氧體的磁導率，而且長時間使用可以保持其物理性能，不易開裂、變形等。
3、Ca-PSZ材料經熱處理后單斜鋯含量高于Y-PSZ材料，這會造成材料性能下降。
4、雖然Ca-PSZ的性能稍遜于Y-PSZ，但相比于氧化鋁板和鐵氧體材料同體板來說，Ca-PSZ仍具有不錯的性能，在鐵氧體的燒結中也得到了相當普遍的應用。
陶瓷承燒板行業是技術密集型行業，由于針對不同的客戶需求，其生產工藝不同，導致每個客戶使用條件不同，對承燒板的規格和性能有不同要求，需要有針對性去開發相應配方和模具，并且還需要客戶試用合格后才能進行技術定型和批量生產。
參考文獻：
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