ジルコニウム酸化物は、1892年にフサックによって発見されました。天然の鉱石ジルコンサンドやバデレイトに存在します。
純粋なジルコニウム酸化物は、単斜晶、立方晶および立方格子の形で存在します。
ジルコニウム酸化物は、高い強度、高い靭性、高い硬度、優れた化学的腐食および摩耗抵抗性を特徴としています。
 
世界の80％のジルコンサンド生産地は、オーストラリア、南アフリカ、アメリカに集中しています。ジルコンサンドからジルコニアを精製する方法には、塩素化法と熱分解法があります。耐火材料、脱蝋鋳造、高品質の粉末に使用することができます。
主要なバデレイト産地は南アフリカ、ブラジル、ソビエト連邦に集中しており、バデレイトは主に研磨材料やセラミック染料に使用されています。
ジルコニウム酸化物は室温では単斜晶として存在し、温度が1170°Cまで上昇すると正方晶相に変換され、さらに温度が2,370°Cまで上昇すると立方晶相に変換されます。立方晶相は2,680°Cで液相に溶解します。正方晶から単斜晶への変換はマルテンサイト変態であり、この相転移により3〜5％の体積変化が生じ、微細なクラックが発生する可能性があります。 その後、マグネシウム酸化物、カルシウム酸化物などの相安定剤が添加され、ジルコニウム酸化物が高温安定相である立方晶相を維持できるようになります。これが安定化ジルコニウム酸化物と呼ばれます。イットリウム酸化物の相安定剤を添加して部分的な四方晶相を保持する場合、これは部分的に安定化されたジルコニウム酸化物と呼ばれます。
 
ジルコニウム酸化物熱伝導セラミックスZrO₂は純白であり、不純物を含むと黄色または灰色になり、一般的にHfO₂を含み、容易に分離することはできません。 ジルコニアセラミックスの製造には、高純度、良好な分散性、超微粒子および狭い粒子サイズ分布を特徴とする狭い粉体の準備が必要です。 ジルコニウム酸化物の超微粉末を準備するための多くの方法があります。ジルコニウム酸化物の精製方法は、主に塩素化法と熱分解法、アルカリ金属酸化分解法、石灰溶融法、プラズマアーク法、沈殿法、コロイド法、水解法、スプレーピロリシス法があります。

ジルコニアセラミックスの利点は以下の通りです

1. 高い硬度、耐久性、曲げ強度を持ち、密度は5.95〜6.05g/cm³の間です。Touch-Downによって生産されるセラミックスには、アルミニウム酸化物Al₂O₃、シリコンカーバイドSic、ジルコニウム酸化物ZrO₂の3種類があります。その中で、ジルコニウム酸化物は最も高い耐久性を持ち、8MPa・m1/2以上です。
2. 高い耐摩耗性と低い摩擦係数を持ち、アルミナセラミックスの摩耗抵抗力は15倍であり、摩擦係数はアルミナセラミックスの1/2にしかなりません。研磨加工後、表面の平滑度がさらに向上し、▽9以上に達することができます。鏡面状で非常に滑らかであり、摩擦係数が低くなっています。
3. 良好な断熱性と強い耐食性を持ち、静電気がなく、耐熱性に優れ、熱遮蔽性能も優れており、熱膨張係数は鋼に近いです。
4. 自己潤滑性があり、潤滑媒体による汚染問題や追加の不便さを解決することができます。

ジルコニアセラミックスの加工形式：

1. 金型を開けて加工する：乾式成形機、CIM射出成形。CIP均等化処理と板材切断処理。
2. 形状加工製品：顧客のインターフェース要件に応じて平面研削を採用し、内径/外径研削、NCプログラム処理、研磨を行います。

ジルコニウム酸化物のHSY-3.0仕様

出典：日本の住友から提供されたもの

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