سرامیک اکسید زیرکونیوم و زیرکونیا

اکسید زیرکونیوم و سرامیک زیرکونیا ترکیبات نسوز شدید زیرکونیوم و اکسیژن هستند. آنها بی اثری شیمیایی عالی و مقاومت در برابر خوردگی را در دماهای بسیار بالاتر از نقطه ذوب آلومینا ارائه می دهند. با این حال ، زیرکونیا گرانتر از آلومینا است ، بنابراین سرامیک زیرکونیا عمدتاً در کاربردهایی که آلومینا نامناسب است استفاده می شود.

اگرچه سرامیک های زیرکونیا نرم تر از آلومینا هستند، افزودن زیرکونیا در ساینده های آلومینا می تواند به دلیل ایجاد ساختار ظریف، سنگ زنی فولاد ضد زنگ را تا حد زیادی افزایش دهد. بی اثر بودن شیمیایی اکسید زیرکونیوم نیز یک مزیت است. زیرکونیا رسانایی حرارتی پایینی دارد و رسانای الکتریکی بالای 800 درجه سانتیگراد است.

سرامیک های زیرکونیا در یک ساختار کریستالی مکعبی تثبیت می شوند تا از ترک خوردن و ضعیف شدن مکانیکی در طول گرمایش و سرمایش جلوگیری شود. برخی از محصولات همچنین می توانند تحت تنش اعمالی تبدیل و سخت شوند (تغییر فاز تتراگونا به مونوکلینیک).

سرامیک های زیرکونیایی در طول این تغییر فاز حجم خود را افزایش می دهند و در نتیجه تنش های فشاری ایجاد می شود که ممکن است رشد ترک را به صورت موضعی سرکوب کند. توسعه یک فاز جدید نیز ممکن است انتشار ترک را کند کند. زیرکونیای مکعبی با چگالی بالا را می توان به شکل شفاف و کریستالی تبدیل کرد که به عنوان جایگزینی برای الماس استفاده می شود .

انواع سرامیک های اکسید زیرکونیوم و زیرکونیا

پایگاه داده Engineering360 SpecSearch حاوی اطلاعاتی در مورد انواع زیرکونیا است.

زیرکونیای خالص برای افزایش خواص دیگر دیرگدازهای اکسیدی استفاده می شود. این باعث افزایش پخت پذیری آلومینا می شود و اغلب با بدنه های آلومینا با حرارت بالا استفاده می شود. مونوکلینیک در دمای اتاق، زیرکونیای خالص یا تثبیت نشده در حدود 1000 درجه سانتیگراد به شکل چهارضلعی متراکم تر تغییر می کند.

زیرکونیای نیمه تثبیت شده (PSZ) حاوی یک تثبیت کننده برای رساندن ساختار آن به فاز چهارضلعی در دمای بالاتر از 1000 درجه سانتیگراد است. نسوزهای PSZ در ساخت فریت ها و به عنوان آسترهای هوافضا استفاده می شوند. زیرکونیای نیمه تثبیت شده نیز در آستر سیلندر، درپوش پیستون و صندلی سوپاپ استفاده می شود. 

زیرکونیای کاملاً تثبیت شده در سنسورهای اکسیژن و کاربردهای پیل سوختی اکسید به دلیل راندمان بالای انتقال انرژی استفاده می شود. 

برنامه های کاربردی

بسته به خلوص و چگالی، سرامیک‌های اکسید زیرکونیوم و زیرکونیا در لوله‌ها یا سیلندرهای نسوز، بوته‌های صنعتی ، ظروف آزمایشگاهی تحلیلی، حسگرها، اجزای سایش، سیمان‌های نسوز، لوله‌های محافظ ترموکوپل، صدا خفه کن‌های کوره، لاینرها، و پایه‌های تکیه گاه حرارتی بالا استفاده می‌شوند. .

منبع: globalspec