O processamento de zircônia (dióxido de zircônio, ZrO₂) envolve várias etapas para transformar a matéria-prima em uma forma útil. Aqui está uma ampla visão geral das principais etapas do processamento de zircônia:
1. Extração e Refino
- Mineração:A zircônia é normalmente derivada da areia de zircônia (ZrSiO₄), que é extraída de areias de praia ou leitos de rios.
- Concentração:O zircão extraído é então concentrado usando técnicas de separação gravitacional, magnética e eletrostática para remover impurezas.
- Processamento químico: O zircão concentrado é então submetido a processamento químico para produzir zircônia. Isso geralmente envolve a conversão de zircão em oxicloreto de zircônio (ZrOCl₂) e então a precipitação de hidróxido de zircônio (Zr(OH)₄) a partir dele. O hidróxido é então calcinado para produzir zircônia.
2. Preparação do pó
- Britagem e Moagem: A zircônia calcinada é moída para atingir um pó fino. Esta etapa é crucial para atingir o tamanho e a distribuição de partículas desejados.
- Misturando: O pó de zircônia pode ser misturado com outros materiais para atingir propriedades específicas. Isso pode incluir ligantes, plastificantes e outros materiais cerâmicos.
3. Formando
- Pressionando:O pó pode ser prensado em forma usando vários métodos, como prensagem uniaxial ou prensagem isostática, para formar corpos verdes (formas não queimadas).
- Moldagem por injeção:Para formas mais complexas, pode ser usada a moldagem por injeção de pó (PIM).
- Extrusão:A extrusão pode ser usada para produzir formas longas, como hastes e tubos.
- Fundição de deslizamento:Uma pasta de pó de zircônia pode ser despejada em moldes para formar formas complexas.
4. Secagem e remoção de ligantes
- Secagem:Os corpos verdes formados são secos para remover a umidade.
- Desvinculação:Para peças formadas usando ligantes (por exemplo, moldagem por injeção), uma etapa de desintegração é necessária para remover os componentes orgânicos antes da sinterização.
5. Sinterização
- Sinterização: Os corpos verdes são então sinterizados em altas temperaturas (tipicamente entre 1400 graus e 1600 graus) para densificar o material. Esta etapa é crucial para atingir as propriedades mecânicas desejadas.
6. Pós-processamento
- Moagem e polimento:Após a sinterização, as peças podem exigir retificação e polimento para atingir as dimensões e o acabamento superficial desejados.
- Revestimentos e tratamentos de superfície: Vários tratamentos de superfície podem ser aplicados para melhorar propriedades como resistência ao desgaste ou biocompatibilidade.
7. Controle de qualidade
- Inspeção e teste:As peças de zircônia acabadas são inspecionadas quanto a defeitos e testadas quanto a propriedades mecânicas, composição de fase e outros parâmetros críticos.
8. Embalagem
- Embalagem:Por fim, os produtos de zircônia processados são embalados de acordo com os padrões da indústria para protegê-los durante o transporte e o armazenamento.