锆刚玉因其高硬度、耐磨性、耐高温和优异的化学稳定性，在固结模具（如磨具、抛光工具或成型模具）中具有广泛应用。以下是其具体应用方式及技术要点：
1. 材料特性与模具需求的匹配
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高硬度与耐磨性（维氏硬度≥15 GPa）：适合高磨损环境，如玻璃、金属或陶瓷的精密磨削模具。
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耐高温性（可承受1600℃以上）：适用于高温成型或烧结模具。
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化学惰性：抵抗酸碱腐蚀，适合加工腐蚀性材料（如半导体或化工原料）。
2. 在固结模具中的具体应用形式
(1) 磨料工具
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固结磨具：将锆刚玉颗粒（如Fused Zirconia Alumina, ZFA）作为磨料，通过陶瓷/金属结合剂固结，制成砂轮、磨块等，用于粗磨或精磨（如钢材、钛合金加工）。
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优势：相比普通刚玉，锆刚玉磨具寿命提高30-50%，且不易钝化。
(2) 成型模具
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精密陶瓷模具：用ZFA陶瓷制成模具型腔，用于高压成型或注塑成型（如电子陶瓷、火花塞）。
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高温烧结模具：在粉末冶金或陶瓷烧结中，作为承烧板或模具，避免高温变形。
(3) 抛光工具
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抛光垫/盘：纳米级锆刚玉颗粒嵌入树脂基体，用于光学玻璃、硅片的超精密抛光。
3. 制造工艺关键点
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颗粒级配：优化锆刚玉粒度分布（如粗颗粒骨架+细粉填充），提高模具密度和强度。
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结合剂选择：
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陶瓷结合剂：硅酸盐或铝酸盐，高温烧结后形成耐热网络。
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金属结合剂（如铜/钴合金）：通过热压烧结，增强韧性。
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树脂结合剂：用于低温固结的抛光工具。
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成型技术：等静压成型（提高均匀性）、3D打印（复杂模具结构）。
4. 应用案例
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玻璃模具：锆刚玉模具用于玻璃瓶口成型，耐玻璃液侵蚀，寿命达传统模具的3倍。
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半导体划片刀：金刚石+锆刚玉复合磨料，切割硅晶圆时减少崩边。
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钢铁连铸模具：ZFA内衬减少钢水粘附，提高铸坯表面质量。
5. 注意事项
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成本控制：锆刚玉价格高于普通刚玉，需权衡性能与成本。
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烧结工艺：ZFA需精确控制烧结温度（通常1450-1550℃）以避免晶粒异常长大。
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界面优化：在复合模具中，需处理锆刚玉与结合剂的界面结合强度（如表面改性）。
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