Оксид циркония, нанесенный на керамическое изделие
Тонкая керамика, улучшенная керамика, ZrO₂
Оксид циркония
В компании Touchdown многие медицинские и керамические изделия производятся с использованием оксида циркония благодаря его превосходным характеристикам и преимуществам, особенно при сочетании оксида циркония и металла. Низкая теплопроводность оксида циркония и высокая износостойкость могут легко компенсировать недостаток керамики, которую легко сломать.
Оксид циркония был обнаружен Гуссаком в 1892 году. Он существует в природном рудном цирконовом песке или бадделеите.
Чистый оксид циркония существует в виде моноклинного кристалла, кубического кристалла и кубической решетки.
Оксид циркония характеризуется высокой прочностью, высокой ударной вязкостью, высокой твердостью, а также отличной химической коррозионной и абразивной стойкостью.
Районы добычи цирконового песка в мире, на 80% сосредоточенные в Австралии, Южной Африке и США. Методы очистки циркония из циркониевого песка включают метод хлорирования и метод пиролиза. Его можно использовать в огнезащитных материалах, литье для депарафинизации и высококачественных порошках.
Основные районы производства бадделеита сосредоточены в Южной Африке, Бразилии и Советском Союзе, и бадделеит в основном используется в абразивных материалах и керамических красителях.
Оксид циркония существует в моноклинном кристалле при комнатной температуре и будет преобразован в квадратную кристаллическую фазу при повышении температуры до 1170°C, а затем превратится в кубическую кристаллическую фазу при повышении температуры до 2370°C, в то время как кубическая кристаллическая фаза будет растворена в жидкой фазе. при 2680°C превращение квадратного кристалла в моноклинный кристалл представляет собой мартенситное превращение, и такое фазовое превращение может привести к изменению объема на 3-5%, в результате чего появятся микротрещины. Позже добавляют оксид магния, оксид кальция и другие стабилизаторы фазы, чтобы убедиться, что оксид циркония может поддерживать высокотемпературную стабильную фазу, то есть кубическую кристаллическую фазу, которая называется стабилизированным оксидом циркония; если стабилизатор фазы оксида иттрия добавляется для сохранения частично квадратной кристаллической фазы, его можно назвать частично стабилизированным оксидом циркония.
Теплопроводная керамика на основе оксида циркония ZrO₂ имеет чисто белый цвет, в то время как желтый или серый цвет содержит примеси, и обычно содержит HfO₂, который нелегко отделить. Производство керамики из диоксида циркония требует подготовки узкого порошка, характеризующегося высокой чистотой, хорошими дисперсионными характеристиками, ультрамелкими частицами и узким гранулометрическим составом. Существует много методов получения сверхтонкого порошка оксида циркония, и методы очистки оксида циркония в основном включают метод хлорирования и термического разложения, метод разложения окислением щелочным металлом, метод плавления извести, метод плазменной дуги, метод осаждения, коллоидный метод, метод гидролиза и Метод распылительного пиролиза.
Применение оксида циркония
| Продукт Товар | Требуемые характеристики | Используемый материал |
|---|---|---|
| Свежий кухонный нож, текстильный станок, ножницы, режущий инструмент | Прочность, прочность и твердость | ZrO₂-Y₂O₃ |
| Матрица, подшипник, нитенаправитель, шлифовальный шар и другие детали, препятствующие истиранию | Прочность и твердость | ZrO₂-Y₂O₃ |
| Спейсер для спекания и коннектор для оптического волокна | Термическая стабильность, изоляция и ударная вязкость |
ZrO₂-Y₂O₃ (TZP) ZrO₂-CaO ZrO₂-MgO |
Преимущества циркониевой керамики заключаются в следующем:
1. Он обладает высокой твердостью, ударной вязкостью и прочностью на изгиб, а плотность составляет от 5,95 до 6,05 г/см³. Touch-down производит три вида керамики, в том числе оксид алюминия Al₂O3, карбид кремния Sic и оксид циркония ZrO₂, среди которых оксид циркония имеет самую высокую ударную вязкость, превышающую 8 МПа • м1/2.
2. Он обладает высокой износостойкостью и низким коэффициентом трения, чья абразивная стойкость в 15 раз выше, чем у керамики на основе оксида алюминия, а коэффициент трения составляет всего 1/2 по сравнению с керамикой на основе оксида алюминия. После абразивной обработки гладкость его поверхности становится еще выше и может достигать ▽ 9. Он имеет зеркальную форму и чрезвычайно гладкий, а коэффициент трения ниже.
3. Он обладает хорошей изоляцией и сильной коррозионной стойкостью, не электризуется, жаропрочен и обладает отличными теплозащитными характеристиками, коэффициент теплового расширения которого близок к стали.
4. Он является самосмазывающимся и может решить проблему загрязнения, вызванного смазочной средой, и дополнительных неудобств.
Форма обработки циркониевой керамики:
1. Обработка путем открытия пресс-формы: формовочная машина сухого типа, литьевая формовка CIM. Выравнивающая обработка CIP и обработка листового металла.
2. Продукт обработки формы: плоское шлифование должно быть принято в соответствии с требованиями заказчика, а также шлифование внутреннего / внешнего диаметра, обработка программы ЧПУ, шлифовка и полировка.
Сравнение основных рабочих параметров циркониевой керамики и стали:
| Материал | Керамический | Стали |
|---|---|---|
| Твердость (HV) | 1350 | 800 |
| Коэффициент теплового расширения (10 -6 /°C) | 9,5 | 11,5 ± 1 |
| Температура спекания | 1550 - 2600 | 1200 - 1400 |
| Термостойкость (°C) | 1800 | 1000 |
| Удельный вес (г/см³) | 6,0 | 7,8 |
| Прочность на изгиб (МПа) | 800 - 1000 | 2000 г. |
| Модуль Юнга (10 4 кгс/мм²) | 2.1 | 2.1 |
| Коэффициент Пуассона | 0,3 | 0,3 |
| Содержание компонентов (%) | ZrO₂ ≧ 94,5 | |
| Цвет | Слоновая кость, Черный, Желтый | |
| Прочность на прокол (кВ/мм) | 15 | |
| Впитывание воды (%) | < 0,01 | |
| Сопротивление сжатию, МПа | 5000 | |
| Твердость, град | 88 | |
| Объемное сопротивление (см) | > 1012 | |
| Шероховатость (мкм) | ≦ 0,8 | |
| Зеркальная полировка (Ра) | ≦ 0,05 | |
| Теплопроводность (кал/см.сек°C) | 0,007 | 0,13 |
Керамика - сравнительная таблица характеристик
| Название/Характеристика | Оксид алюминия (AL₂O) | Оксид циркония (ZrO₂) | Нитрид кремния (Si₃N₄) | Нитрид алюминия (АИН) | Карбид кремния (SiC) | нитрид бора (BN) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| вид | Частичный белый или молочно-белый или цвета слоновой кости | слоновая кость | Ясень черный | Коричневый | Черный | Белый |
| Диэлектрический коэффициент | > 10 14 | > 10 10 | > 10 14 | > 10 13 | > 10 6 | > 10 14 |
| Теплопроводность | 20 ~ 37 Вт/мкОм | 1,8 ~ 3 Вт/мкОм | 18 ~ 25 Вт/мК | 90 ~ 230 Вт/мК | 115 ~ 130 Вт/мкОм | 30 Вт/мК |
| Коэффициент температурного расширения |
4,5 ~ 8 (10 -6 /к) |
8 ~ 11,5 (10 -6 /к) |
3,2 (10 -6 /к) |
4,5 (10 -6 /к) |
4,8 ~ 5,2 (10 -6 /к) |
1,5 (10 -6 /к) |
| Модуль для младших |
380 (ГПа) |
210 (ГПа) |
300 ~ 320 (ГПа) |
320 (ГПа) |
400 ~ 420 (ГПа) | |
| Коэффициент Пуассона | 0,27 | 0,3 | 0,26 | 0,25 | 0,19 | |
| Высокая термостойкость | 1500° ~ 1700° | 550° / 1700° | 800° ~ 1300° | 1700° | 1700° | 2200° |
| Устойчивость к кислоте и щелочи | Сильный | Сильный | Сильный | Сильный | Сильный | Общий |
| Магнетизм | Н/Д | Н/Д | Н/Д | Н/Д | Н/Д | Н/Д |
| Размерная стабильность | Немного меняется с температурой | Немного меняется с температурой | Немного меняется с температурой | Немного меняется с температурой | Немного меняется с температурой | Немного меняется с температурой |
| Рабочая центробежная сила | Середина | Больше | Маленький |
HSY-3.0 Spec оксида циркония
Источник: предоставлено японской Sumitomo.
Галерея
Теплопроводная керамика на основе оксида циркония
Теплопроводная керамика на основе оксида циркония
- сопутствующие товары
Сочетание высокоточной керамики и металла
Это компактный, высокоточный производитель керамических деталей, который специализируется на производстве тонкой керамики / передовой керамики / специальной керамики, объединяя производство и продажу от подготовки сырья, формования, плоского шлифования, абразивной обработки внутреннего и внешнего диаметров до цифровой обработки. обработка буровой бригады с ЧПУ. Например, оксид алюминия, оксид циркония, карбид кремния и нитрид кремния «производятся на заводе» от «обжига, шлифовки, проверки до продукта». С момента своего основания строгое соблюдение требований к качеству является важной причиной, по которой компания Touch-Down завоевала доверие клиентов. За последние два десятилетия он предоставил продукты и услуги для производства и обработки деталей из тонкой керамики, оксида алюминия, оксида циркония, кварца и карбида кремния с точки зрения обработки полупроводников, обработки светодиодов, обработки TFT / LCD, обработки солнечных чипов, машин. производство, медицинская и фармацевтическая промышленность и российская национальная оборона и военные. Между тем, он исследует и разрабатывает совместно с клиентами, а продукты и услуги применимы к материалам тонкой керамики в каждой отрасли. Touch-down имеет целый пакет производственного оборудования, надеясь стать вашим самым точным и профессиональным долгосрочным партнером.