Oxyde de zirconium appliqué au produit en céramique
Céramiques fines, Céramiques avancées, ZrO₂
Oxyde de zirconium
Chez Touchdown, de nombreux produits médicaux et céramiques ont été fabriqués à partir d'oxyde de zirconium en raison de ses caractéristiques et avantages supérieurs, en particulier lorsque l'oxyde de zirconium et le métal sont combinés. La faible conductivité thermique et la caractéristique d'endurance élevée de l'oxyde de zirconium peuvent facilement compenser le désavantage facile à casser de la céramique.
L'oxyde de zirconium a été trouvé par Hussak en 1892. Il existe dans le minerai naturel de sable de zircon ou de baddeleyite.
L'oxyde de zirconium pur existe sous forme de cristal monoclinique, de cristal cubique et de réseau cubique.
L'oxyde de zirconium se caractérise par une résistance élevée, une ténacité élevée, une dureté élevée ainsi qu'une excellente résistance à la corrosion chimique et à l'abrasion.
Les zones productrices de sable de zircon à 80 % dans le monde sont concentrées en Australie, en Afrique du Sud et aux États-Unis. Les méthodes de raffinage de la zircone à partir du sable de zircon comprennent la méthode de chloration et la méthode de pyrolyse. Il peut être utilisé dans les matériaux ignifuges, la coulée de déparaffinage et les poudres de haute qualité.
Les principales zones de production de baddeleyite sont concentrées en Afrique du Sud, au Brésil et en Union soviétique, et la baddeleyite est principalement utilisée dans les matériaux abrasifs et les colorants céramiques.
L'oxyde de zirconium existe en cristal monoclinique à température ambiante et sera converti en phase cristalline carrée lorsque la température atteint 1170°C, puis converti en phase cristalline cubique lorsque la température monte à 2370°C, tandis que la phase cristalline cubique sera dissoute en phase liquide à 2 680 °C, la conversion d'un cristal carré en cristal monoclinique est une transformation martensitique, et une telle conversion de phase peut produire un changement de volume de 3 à 5 %, ce qui entraîne des microfissures. Plus tard, de l'oxyde de magnésium, de l'oxyde de calcium et d'autres agents de stabilisation de phase sont ajoutés pour s'assurer que l'oxyde de zirconium peut maintenir la phase stable à haute température, c'est-à-dire la phase cristalline cubique, appelée oxyde de zirconium stabilisé ; si un stabilisateur de phase d'oxyde d'yttrium est ajouté pour conserver une phase cristalline carrée partielle, il peut être appelé oxyde de zirconium partiellement stabilisé.
La céramique conductrice thermique à base d'oxyde de zirconium ZrO₂ est d'un blanc pur tout en étant jaune ou gris contenant des impuretés, et contient généralement du HfO₂, difficile à séparer. La production de céramiques de zircone nécessite la préparation d'une poudre étroite caractérisée par une grande pureté, de bonnes performances de dispersion, des particules ultrafines et une distribution granulométrique étroite. Il existe de nombreuses méthodes pour préparer une poudre superfine d'oxyde de zirconium, et les méthodes de purification de l'oxyde de zirconium comprennent principalement la méthode de chloration et de décomposition thermique, la méthode de décomposition par oxydation des métaux alcalins, la méthode de fusion de la chaux, la méthode de l'arc plasma, la méthode de précipitation, la méthode colloïde, la méthode d'hydrolyse et méthode de pyrolyse par pulvérisation.
Applications de l'oxyde de zirconium
| Article de produit | Caractéristiques requises | Matériel utilisé |
|---|---|---|
| Couteau de cuisine frais, machine-outil textile, ciseaux, outil de coupe | Robustesse, force et dureté | ZrO₂-Y₂O₃ |
| Matrice, roulement, guide-fil, boule de meulage et autres pièces anti-abrasion | Robustesse et dureté | ZrO₂-Y₂O₃ |
| Entretoise de frittage et connecteur fibre optique | Stabilité thermique, isolation et ténacité |
ZrO₂-Y₂O₃ (TZP) ZrO₂-CaO ZrO₂-MgO |
Les avantages de la céramique en zircone sont les suivants :
1. Il a une dureté, une ténacité et une résistance à la flexion élevées, et la densité est comprise entre 5,95 et 6,05 g/cm³. Il existe trois types de céramiques produites par Touch-down, dont l'oxyde d'aluminium Al₂O₃, le carbure de silicium Sic et l'oxyde de zirconium ZrO₂, parmi lesquels l'oxyde de zirconium a la ténacité la plus élevée qui est supérieure à 8MPa • m1/2.
2. Il a une caractéristique d'usure élevée et un faible coefficient de friction, dont la résistance à l'abrasion est 15 fois supérieure à celle de la céramique à l'oxyde d'aluminium tandis que le coefficient de friction n'est que de 1/2 de la céramique à l'oxyde d'aluminium. Après un usinage abrasif, son lissé de surface devient encore plus élevé et peut atteindre plus de ▽ 9. Il est en forme de miroir et extrêmement lisse, et le coefficient de frottement est plus faible.
3. Il a une bonne isolation et une forte résistance à la corrosion, est antistatique, résistant à la chaleur et a d'excellentes performances de protection thermique, dont le coefficient de dilatation thermique est proche de l'acier.
4. Il est autolubrifiant et peut résoudre le problème de la pollution causée par le fluide lubrifiant et les inconvénients ajoutés.
Forme de traitement de la céramique de zircone :
1. Traitement par ouverture du moule : Machine de formage à sec, formage par injection CIM. Traitement d'égalisation CIP et traitement de découpe de plaques.
2. Produit de traitement de forme : le meulage plan doit être adopté selon les exigences de l'interface client, ainsi que le meulage du diamètre intérieur/extérieur, le traitement du programme CN, le meulage et le polissage.
Comparaison des principaux paramètres de performance de la céramique zircone et de l'acier :
| Matériel | Céramique | Acier |
|---|---|---|
| Dureté (HV) | 1350 | 800 |
| Coefficient de dilatation thermique (10 -6 /°C) | 9.5 | 11,5 ± 1 |
| Température de frittage | 1550 - 2600 | 1200 - 1400 |
| Résistance à la température (°C) | 1800 | 1000 |
| Densité (g/cm³) | 6.0 | 7.8 |
| Résistance à la flexion (MPa) | 800 - 1000 | 2000 |
| Module d'Young (10 4 Kgf/mm²) | 2.1 | 2.1 |
| Coefficient de Poisson | 0,3 | 0,3 |
| Contenu du composant (%) | ZrO₂ ≧ 94,5 | |
| Couleur | Ivoire, Noir, Jaune | |
| Force de tension de perforation (kv/mm) | 15 | |
| Absorption de l'eau (%) | < 0,01 | |
| Résistance à la compression Mpa | 5000 | |
| Dureté Hra | 88 | |
| Résistance volumique (cm) | > 1012 | |
| Rugosité (µm) | 0,8 | |
| Poli miroir (Ra) | 0,05 | |
| Conductivité thermique (cal/cm.sec°C) | 0,007 | 0,13 |
Céramique - Tableau de comparaison des caractéristiques
| Nom / Caractéristique | Oxyde d'aluminium (AL₂O) | Oxyde de zirconium (ZrO₂) | Nitrure de silicium (Si₃N₄) | Nitrure d'aluminium (AIN) | Carbure de silicium (SiC) | Nitrure de bore (BN) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Apparence | Blanc partiel ou blanc lait ou ivoire | Ivoire | Noir cendré | brun | Le noir | blanche |
| Coefficient diélectrique | > 10 14 | > 10 10 | > 10 14 | > 10 13 | > 10 6 | > 10 14 |
| Conductivité thermique | 20 ~ 37 W/mk | 1,8 ~ 3 W/mk | 18 ~ 25 W/mk | 90 ~ 230 W/mk | 115 ~ 130 W/mk | 30 W/mk |
| Coefficient de dilatation thermique |
4,5 ~ 8 (10 -6 /k) |
8 ~ 11,5 (10 -6 /k) |
3,2 (10 -6 /k) |
4,5 (10 -6 /k) |
4,8 ~ 5,2 (10 -6 /k) |
1,5 (10 -6 /k) |
| Module d'Young |
380 (Gpa) |
210 (Gpa) |
300 ~ 320 (Gpa) |
320 (Gpa) |
400 ~ 420 (Gpa) | |
| Coefficient de Poisson | 0,27 | 0,3 | 0,26 | 0,25 | 0,19 | |
| Résistance à haute température | 1500° ~ 1700° | 550° / 1700° | 800° ~ 1300° | 1700° | 1700° | 2200° |
| Résistance à l'acide et à l'alcali | Fort | Fort | Fort | Fort | Fort | Commun |
| Magnétisme | N / A | N / A | N / A | N / A | N / A | N / A |
| Stabilité dimensionnelle | Varie légèrement avec la température | Varie légèrement avec la température | Varie légèrement avec la température | Varie légèrement avec la température | Varie légèrement avec la température | Varie légèrement avec la température |
| Force centrifuge d'exploitation | Moyen | Plus grand | Petit |
HSY-3.0 Spec de l'oxyde de zirconium
Source : Fourni par Sumitomo du Japon
Galerie
Céramique conductrice thermique en oxyde de zirconium
Céramique conductrice thermique en oxyde de zirconium
- Produits connexes
Combinaison de céramique et de métal de haute précision
Il s'agit d'un fabricant de pièces en céramique compact et de haute précision, spécialisé dans la fabrication de céramiques fines / céramiques avancées / céramiques spéciales intégrant la production et la vente de la préparation des matières premières, du moulage, du meulage plan, de l'usinage abrasif des diamètres intérieur et extérieur au numérique. traitement de l'équipe de forage NC. Par exemple, l'oxyde d'aluminium, l'oxyde de zirconium, le carbure de silicium et le nitrure de silicium sont « produits en usine » depuis « la combustion, le broyage, l'inspection jusqu'au produit ». Depuis sa création, l'engagement de qualité strict est la raison importante pour Touch-Down pour gagner la confiance des clients. Au cours des deux dernières décennies, elle a fourni des produits et des services pour la fabrication de pièces et le traitement de céramiques fines, d'oxyde d'aluminium, d'oxyde de zirconium, de quartz et de carbure de silicium en termes de traitement de semi-conducteurs, de traitement de LED, de traitement TFT/LCD, de traitement de puces solaires, de machines production, industrie médicale et pharmaceutique et n défense nationale et militaire. Pendant ce temps, il recherche et développe conjointement avec les clients, et les produits et services sont applicables aux matériaux céramiques fins dans chaque industrie. Touch-down dispose d'un ensemble complet d'équipements de production, dans l'espoir d'être votre partenaire à long terme le plus précis et le plus professionnel.