תחמוצת זירקוניום מוחל על מוצר קרמי
קרמיקה משובחת, קרמיקה מתקדמת, ZrO₂
תחמוצת זירקוניום
ב-Touchdown, מוצרים רפואיים וקרמיים רבים יוצרו באמצעות תחמוצת זירקוניום בשל המאפיינים והיתרונות המעולים שלה, במיוחד כאשר תחמוצת הזירקוניום והמתכת משולבים. המוליכות התרמית הנמוכה של תחמוצת זירקוניום ומאפיין הסיבולת הגבוהה יכולים בקלות לקזז את החיסרון שקל לשבור קרמיקה.
תחמוצת זירקוניום נמצאה על ידי חוסאק בשנת 1892. היא קיימת בחול זירקון עפר טבעי או באדלייט.
תחמוצת זירקוניום טהורה קיימת בצורה של גביש מונוקליני, גביש מעוקב וסריג מעוקב.
תחמוצת זירקוניום מאופיינת בחוזק גבוה, קשיחות גבוהה, קשיות גבוהה כמו גם קורוזיה כימית מעולה ועמידות בפני שחיקה.
אזורי הפקת חול זירקון 80% בעולם מרוכזים באוסטרליה, דרום אפריקה וארצות הברית. שיטות הזיקוק של זירקוניה מחול זירקון כוללות שיטת הכלרה ושיטת פירוליזה. זה יכול לשמש בחומרי איטום אש, יציקת הסרת שעווה ואבקות באיכות גבוהה.
אזורים עיקריים לייצור באדליייט מרוכזים בדרום אפריקה, ברזיל וברית המועצות, ובאדליייט משמש בעיקר בחומרים שוחקים ובצבע קרמי.
תחמוצת זירקוניום קיימת בגביש מונוקליני בטמפרטורת החדר, והיא תומר לפאזה גבישית מרובעת כשהטמפרטורה תעלה ל-1170 מעלות צלזיוס ולאחר מכן תומר לפאזה גבישית מעוקבת עם עליית הטמפרטורה ל-2,370 מעלות צלזיוס, בעוד ששלב גבישי מעוקב יתמוסס לפאזה נוזלית ב-2,680 מעלות צלזיוס, ההמרה מגביש מרובע לגביש מונוקליני היא טרנספורמציה מרטנסיטית, והמרת פאזה כזו עשויה לייצר שינוי בנפח של 3-5%, וכתוצאה מכך נוצרים סדקים מיקרוניים. מאוחר יותר מתווספים תחמוצת מגנזיום, תחמוצת סידן וחומרים מייצבי פאזה אחרים כדי לוודא שתחמוצת זירקוניום יכולה לשמור על הפאזה היציבה בטמפרטורה גבוהה, כלומר פאזה גבישית מעוקבת, הנקראת תחמוצת זירקוניום המיוצבת; אם מוסיפים מייצב פאזה של תחמוצת איטריום כדי לשמור על פאזה גבישית מרובעת חלקית, ניתן לקרוא לזה תחמוצת זירקוניום מיוצבת חלקית.
ZrO₂ קרמיקה מוליך תרמי תחמוצת זירקוניום הוא לבן טהור בעוד צהוב או אפור מכיל זיהומים, ובדרך כלל מכיל HfO₂, לא קל להפריד. ייצור קרמיקת זירקוניה דורש הכנת אבקה צרה המאופיינת בטוהר גבוה, ביצועי פיזור טובים, חלקיקים עדינים במיוחד וחלוקת גודל חלקיקים צרה. ישנן שיטות רבות להכנת אבקה סופר-דקה של תחמוצת זירקוניום, ושיטות הטיהור של תחמוצת זירקוניום כוללות בעיקר שיטת הכלרה ופירוק תרמי, שיטת פירוק חמצון מתכות אלקליות, שיטת המסת סיד, שיטת קשת פלזמה, שיטת משקעים, שיטת קולואיד, שיטת הידרוליזה ו שיטת פירוליזה בתרסיס.
יישומים של תחמוצת זירקוניום
| פריט מוצר | מאפיינים נדרשים | חומר משומש |
|---|---|---|
| סכין בישול טרי, מכונת טקסטיל, מספריים, כלי חיתוך | קשיחות, חוזק וקשיחות | ZrO₂-Y₂O₃ |
| מת, מיסב, מוביל חוט, כדור שחיקה וחלקים אחרים נגד שחיקה | קשיחות וקשיחות | ZrO₂-Y₂O₃ |
| מרווח סינטר ומחבר סיבים אופטיים | יציבות תרמית, בידוד וקשיחות |
ZrO₂-Y₂O₃ (TZP) ZrO₂-CaO ZrO₂-MgO |
היתרונות של קרמיקת זירקוניה הם כדלקמן:
1. יש לו קשיות גבוהה, קשיחות וחוזק כיפוף, והצפיפות היא בין 5.95 - 6.05g/cm³. ישנם שלושה סוגים של קרמיקה המיוצרים על ידי Touch-down, כולל תחמוצת אלומיניום Al₂O₃, סיליקון קרביד Sic ותחמוצת זירקוניום ZrO₂, ביניהם תחמוצת זירקוניום בעלת הקשיחות הגבוהה ביותר שהיא מעל 8MPa • m1/2.
2. יש לו תכונת שחיקה גבוהה ומקדם חיכוך נמוך, שהתנגדות השחיקה שלו היא פי 15 מקרמיקת תחמוצת אלומיניום בעוד שמקדם החיכוך הוא רק 1/2 מקרמיקה תחמוצת אלומיניום. לאחר עיבוד שוחק, חלקות פני השטח שלו הופכת אפילו יותר ויכולה להגיע מעל ▽ 9. הוא בצורת מראה וחלק במיוחד, ומקדם החיכוך נמוך יותר.
3. יש לו בידוד טוב ועמידות בפני קורוזיה חזקה, הוא נטול סטטי, עמיד בחום ובעל ביצועי מיגון חום מצוינים, שמקדם ההתפשטות התרמית שלו קרוב לפלדה.
4. הוא משמן את עצמו ויכול לפתור את בעיית הזיהום הנגרם מחומר סיכה ואי נוחות שנוספו.
צורת עיבוד של זירקוניה קרמיקה:
1. עיבוד על ידי פתיחת התבנית: מכונת יצירה יבשה, יצירת הזרקת CIM. עיבוד שיוויון CIP ועיבוד חיתוך לוחות.
2. מוצר עיבוד צורה: השחזה מישורית תאומץ בהתאם לדרישות ממשק הלקוח, כמו גם השחזה בקוטר פנימי/חיצוני, עיבוד תוכניות NC והשחזה והברקה.
השוואה בין פרמטרי ביצועים עיקריים של זירקוניה קרמיקה ופלדה:
| חוֹמֶר | קֵרָמִי | פְּלָדָה |
|---|---|---|
| קשיות (HV) | 1350 | 800 |
| מקדם התפשטות תרמית (10 -6 /°C) | 9.5 | 11.5 ± 1 |
| טמפרטורת סינטרה | 1550 - 2600 | 1200 - 1400 |
| התנגדות לטמפרטורה (°C) | 1800 | 1000 |
| משקל סגולי (g/cm³) | 6.0 | 7.8 |
| חוזק כפיפה (MPa) | 800 - 1000 | 2000 |
| מודול יאנג (10 4 Kgf/mm²) | 2.1 | 2.1 |
| מקדם פואסון | 0.3 | 0.3 |
| תוכן רכיבים (%) | ZrO₂ ≧ 94.5 | |
| צֶבַע | שנהב, שחור, צהוב | |
| חוזק מתח נקב (kv/mm) | 15 | |
| ספיגת מים (%) | < 0.01 | |
| התנגדות דחיסה Mpa | 5000 | |
| קשיות הרא | 88 | |
| התנגדות נפח (ס"מ) | > 1012 | |
| חספוס (מיקרומטר) | ≦ 0.8 | |
| מראה פולנית (רא) | ≦ 0.05 | |
| מוליכות תרמית (cal/cm.sec°C) | 0.007 | 0.13 |
קרמיקה - טבלת השוואת מאפיינים
| שם / מאפיין | תחמוצת אלומיניום (AL₂O) | תחמוצת זירקוניום (ZrO₂) | סיליקון ניטריד (Si₃N₄) | אלומיניום ניטריד (AIN) | סיליקון קרביד (SiC) | בורון ניטריד (BN) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| מראה חיצוני | לבן חלקי או לבן חלב או שנהב | שֶׁנהָב | שחור אפר | חום | שָׁחוֹר | לבן |
| מקדם דיאלקטרי | > 10 14 | > 10 10 | > 10 14 | > 10 13 | > 10 6 | > 10 14 |
| מוליכות תרמית | 20 ~ 37 W/mk | 1.8 ~ 3 W/mk | 18 ~ 25 W/mk | 90 ~ 230 W/mk | 115 ~ 130 W/mk | 30 W/mk |
| מקדם התפשטות תרמית |
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) |
| המודולוס של יאנג |
380 (Gpa) |
210 (Gpa) |
300 ~ 320 (Gpa) |
320 (Gpa) |
400 ~ 420 (Gpa) | |
| מקדם פואסון | 0.27 | 0.3 | 0.26 | 0.25 | 0.19 | |
| עמידות בטמפרטורה גבוהה | 1500° ~ 1700° | 550° / 1700° | 800° ~ 1300° | 1700 מעלות | 1700 מעלות | 2200 מעלות |
| עמידות לחומצה ואלקלי | חָזָק | חָזָק | חָזָק | חָזָק | חָזָק | מְשׁוּתָף |
| מַגנֶטִיוּת | לא | לא | לא | לא | לא | לא |
| יציבות מימדית | משתנה מעט עם הטמפרטורה | משתנה מעט עם הטמפרטורה | משתנה מעט עם הטמפרטורה | משתנה מעט עם הטמפרטורה | משתנה מעט עם הטמפרטורה | משתנה מעט עם הטמפרטורה |
| כוח צנטריפוגלי פועל | בינוני | יותר גדול | קָטָן |
מפרט HSY-3.0 של תחמוצת זירקוניום
מקור: מסופק על ידי Sumitomo היפני
גלריה
זירקוניום אוקסיד קרמיקה מוליכה תרמית
זירקוניום אוקסיד קרמיקה מוליכה תרמית
- מוצרים קשורים
שילוב של קרמיקה ומתכת דיוק גבוה
מדובר ביצרן חלקי קרמיקה קומפקטי ודיוק גבוה, המתמחה בייצור קרמיקה משובחת / קרמיקה מתקדמת / קרמיקה מיוחדת המשלבת ייצור ומכירה מהכנת חומרי גלם, יציקה, השחזה מישורית, עיבוד שבבי של קטרים פנימיים וחיצונים ועד דיגיטלי. עיבוד של צוות קידוחי NC. למשל, תחמוצת אלומיניום, תחמוצת זירקוניום, סיליקון קרביד וסיליקון ניטריד "מיוצרים במפעל" מ"בעירה, שחיקה, בדיקה למוצר". מאז הקמתה, המחויבות האיכותית הקפדנית היא הסיבה החשובה לטאצ'-דאון לזכות באמון הלקוחות. במהלך שני העשורים האחרונים, היא סיפקה מוצרים ושירותים לייצור ועיבוד חלקים של קרמיקה עדינה, תחמוצת אלומיניום, תחמוצת זירקוניום, קוורץ וסיליקון קרביד במונחים של עיבוד מוליכים למחצה, עיבוד LED, עיבוד TFT/LCD, עיבוד שבבים סולאריים, מכונות ייצור, תעשייה רפואית ותרופות והגנה לאומית וצבא. בינתיים, היא חוקרת ומפתחת במשותף עם לקוחות, והמוצרים והשירותים ישימים לחומרי קרמיקה משובחים בכל תעשייה. ל-Touch-down יש חבילה שלמה של ציוד ייצור, בתקווה להיות השותף המדויק והמקצועי ביותר שלך לטווח ארוך.