О циркониевой керамике

Цирконий обычно относится к диоксиду циркония с химической формулой ZrO2. Является основным оксидом циркония. Обычно это белые, без запаха и вкуса кристаллы, почти не растворимые в воде, соляной и разбавленной серной кислоте.
В отличие от традиционной керамики, которая имеет тенденцию затвердевать и становиться хрупкой, диоксид циркония обладает высокой прочностью, износостойкостью и гибкостью, значительно превосходя большинство других видов технической керамики. Цирконий - это очень прочная промышленная керамика, обладающая превосходными свойствами с точки зрения твердости, вязкости разрушения и коррозионной стойкости.

Доступные марки диоксида циркония:

Существует несколько сортов диоксида циркония, наиболее распространенными из которых являются частично стабилизированный иттрием диоксид циркония (Y-PSZ) и частично стабилизированный оксидом магния диоксид циркония (Mg-PSZ). Его уникальная устойчивость к образованию трещин и высокое тепловое расширение делают его отличным материалом для соединения керамики и металлов, таких как сталь. Благодаря уникальным свойствам диоксида циркония его иногда называют "керамической сталью".

Цирконий, стабилизированный иттрием

Цирконий, стабилизированный иттрием

Черная циркониевая керамика

Черная циркониевая керамика

Циркониевый упрочненный глинозем

Циркониевый упрочненный глинозем

Цирконий, стабилизированный магнезией

Цирконий, стабилизированный магнезией

Частично стабилизированный оксидом иттрия диоксид циркония (Y-PSZ), легированный оксидом иттрия (Y2O3) в качестве стабилизатора, укрепляет и стабилизирует внутреннюю зерновую структуру и переводит материал из моноклинной фазы в тетрагональную для повышения прочности материала. Это мелкозернистый материал с самой высокой прочностью на изгиб среди всех керамических материалов. Он обладает очень высокой ударопрочностью и стойкостью к истиранию, а также низкой теплопроводностью, что обычно делает его подходящим материалом для замены металлов. Добавление иттрия (Yttria) позволяет материалу претерпевать фазовое превращение, тем самым достигая высокой прочности. Когда материал находится под давлением, кристаллическая структура становится энергетически более благоприятной для перехода от тетрагональной фазы к моноклинной, что приводит к увеличению сильно локализованного объема на 3% - 5%. Это увеличение объема приводит трещину в сжатое состояние, тем самым снижая ее способность расти и распространяться на большее количество трещин. Эта особенность объясняет низкую чувствительность материала к усталости при напряжении и высокую прочность на изгиб.

Хотя Y-PSZ очень хорошо подходит для сложных механических применений, он может не подойти для применения при очень высоких температурах, поскольку в нем происходит смена кристаллических фаз: при длительном воздействии высокой температуры материал переходит из сильной тетрагональной фазы в более слабую. В моноклинной фазе. Кроме того, он может не подойти для теплых и влажных условий, так как при воздействии водяного пара его характеристики снижаются. Поэтому Y-PSZ лучше всего подходит для работы в сухих и умеренных температурных условиях.

Частично стабилизированный оксидом магния диоксид циркония При использовании оксида магния (MgO) в качестве стабилизатора диоксида циркония кристаллическая структура после формовки становится кубической, что более стабильно. Магниевый цирконий обладает лучшей устойчивостью к высокой температуре и влажности, поскольку не подвержен миграции фаз. Даже в условиях влажности и высокой температуры, когда механические свойства циркония, частично стабилизированного иттрием, начинают ухудшаться, магниевый цирконий может сохранять свою прочность.

Циркониевый упрочненный глинозем (ZTA) - это со-стабилизированная керамика на основе диоксида циркония с глиноземной матрицей, которая усилена саморастущими кристаллами глиноземной подложки. ZTA обладает лучшей вязкостью разрушения и устойчивостью к тепловому удару, чем диоксид циркония, но при этом имеет отличные показатели механической прочности и твердости.

Параметры работы циркониевой керамики

  • Плотность относительно высокая;
  • Высокая прочность на изгиб и твердость;
  • Отличная прочность на излом;
  • Очень устойчив к износу;
  • Устойчив к коррозии под действием кислот и щелочей;
  • Модуль упругости аналогичен стали;

Механические свойства

Свойства Единица Y-PSZ

Mg-PSZ

 ZTA
Цвет -- Белый Желтый Белый
Плотность г/см³ 6.05 5.7 4.1~4.38
Твердость ГПа 12.5 11.8 15
Прочность на сжатие МПа 2100 1750 2350
Прочность на изгиб МПа 850 900 700
Вязкость разрушения МПа・м1/2 4~5 ＞7.0 3.5
Модуль упругости ГПа 200 200 310
Соотношение пуассонов -- 0.30 0.30 0.26

Тепловые свойства

Свойства Единица Y-PSZ

Mg-PSZ

 ZTA
Максимальная температура использования ℃ (без нагрузки) 1000 1000 1500
Теплопроводность при 25°C Вт/(м・К) 2 2.2 20
Тепловое расширение a при 20-400°C 1 x 10-6/°C 10 10.2 8
Удельная теплота Дж/(кг・К) 460 400 720
Устойчивость к тепловому удару ℃ (положить в воду) 300 350 300

Электрические свойства

Свойства Единица Y-PSZ

Mg-PSZ

 ZTA
Диэлектрическая постоянная 1 МГц 30 28 10.2
Диэлектрическая прочность (6,35 мм) акВ/мм 9.0 9.4 9.0
Диэлектрические потери 1 МГц 16 x 10-4 10 x 10-4 20 x 10-4
Объемное удельное сопротивление при 25°C Ω・cm ＞1013 ＞1012 ＞1014
Объемное удельное сопротивление при 500°C Ω・cm ＞103 ＞103 ＞104

*Значения являются типичными свойствами материала и могут изменяться в зависимости от конфигурации изделий и процесса производства. Для получения более подробной информации, пожалуйста, обращайтесь связаться с нами.

Для чего используется циркониевая керамика?

  • Штампы для формовки и волочения проволоки
  • Изолирующие кольца в термических процессах
  • Прецизионные валы и оси в условиях повышенного износа
  • Технологические трубы для печей
  • Износостойкие накладки
  • Защитные трубки для термопар
  • Пескоструйные сопла
  • Огнеупорный материал
  • Экструзионные фильеры
  • Втулки и колпачки
  • Печь мебельная тигельная
  • Оптоволоконные наконечники и гильзы
  • Ножи и лезвия
  • Запчасти для топливных элементов
  • Подшипники и ролики
  • Сварочные насадки и штифты
  • Лазерные детали
  • Газовые запальники
  • Электрический изолятор
  • Керамические направляющие
  • Кислородные датчики
  • Медицинский и хирургический компонент
  • Механические уплотнения
  • Насосы, поршни и вкладыши

Обработка и шлифовка циркония

Обработка и шлифовка циркония включает в себя использование различных методов для придания формы и отделки циркония, очень твердого керамического материала. Те же конструктивные особенности, которые характерны для глиноземистой керамики, такие как глухие отверстия и резьба, могут быть легко получены в цирконии. Однако время, необходимое для шлифования, примерно на 50% больше, чем для большинства видов глинозема.

Качество обработки поверхности после фрезерования диоксида циркония значительно лучше, чем у большинства оксидов алюминия. Цирконий более плотный, мелкозернистый и прочный, чем алюмооксидная керамика. Эти физические свойства делают диоксид циркония отличным выбором материала, когда требуется прочность и износостойкость.

Цирконий может быть использован в приложениях, требующих очень жестких допусков на размеры и высококачественной обработки поверхности. Методы шлифования диоксида циркония включают в себя стандартное оборудование для всех функций, такое как плоскошлифовальное, круглошлифовальное, бесцентровое и ленточное шлифование.

Наши услуги по циркониевой керамике

Компания Great Ceramic является экспертом в производстве технической керамики. С 2013 года мы приняли участие в производстве и предоставили сотням компаний более 3 000 изделий из прецизионной керамики.

Мы можем предоставить вам обработку керамики, керамическое сырье, формовку керамических форм и другие услуги. Мы обязуемся предоставлять только те продукты и услуги, которые соответствуют или превосходят требования заказчика к качеству.

Обработка

Материалы

Плесень

Изделия из циркониевой керамики

Индивидуальная обработка частей голубой циркониевой керамики
Керамические гильзы из оксида магния, стабилизированного диоксидом циркония
Обработанная трубка из черной циркониевой керамики
Обработанные керамические валы из циркониевого упрочненного глинозема (ZTA)
Нож для резки керамики из оксида циркония
Подгонянные шайбы циркониевой закаленной глиноземистой керамики
Износостойкие детали из циркониевой керамики

Купить компоненты из диоксида циркония на заказ

Компания Great Ceramic является специалистом по обработке диоксида циркония для ваших потребностей в прецизионной керамике для прототипирования и производства; мы всегда рады использовать наш многолетний опыт работы с передовой керамикой для предоставления консультаций по материалам, дизайну и применению. Если вы хотите купить циркониевые пластины, стержни, трубки или обработанные на заказ компоненты, пожалуйста, свяжитесь с нами, и один из наших экспертов будет рад помочь вам.