Shenzhen Hard Precision Ceramic Co., Ltd.

Introduction aux matériaux céramiques en zircone

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Introduction aux matériaux céramiques en zircone

Introduction aux matériaux céramiques en zircone

La zircone, principalement composée de dioxyde de zirconium, est un matériau céramique de précision présentant une résistance mécanique et une ténacité à la fracture élevées. Elle est largement utilisée dans la fabrication de lames, de ciseaux et d’autres outils tranchants, ainsi que de pièces pour pompes et équipements de manutention des fluides. En outre, grâce à son excellente stabilité thermique et chimique, l’oxyde de zirconium trouve des applications importantes dans les environnements à haute température et corrosifs des industries aérospatiale, automobile et électronique.

Caractéristiques

La zircone (ZrO2) est un matériau céramique très particulier et utile, doté de nombreuses propriétés remarquables.

1. Propriétés mécaniques supérieures et applications
L’oxyde de zirconium possède des propriétés mécaniques supérieures à celles de l’alumine, notamment une résistance et une ténacité à la fracture plus élevées. Ces caractéristiques rendent l’oxyde de zirconium idéal pour de nombreuses applications industrielles, en particulier dans des environnements où les matériaux doivent supporter des contraintes extrêmes et une forte abrasion.

Haute résistance et ténacité à la fracture : La zircone présente une résistance et une ténacité nettement supérieures à celles de nombreux matériaux céramiques traditionnels. Cela lui permet de rester stable sous l’effet d’impacts et de contraintes, réduisant ainsi le risque de rupture.

Applications industrielles : En raison de sa grande résistance et de sa bonne résistance à l’usure, la zircone est fréquemment employée pour fabriquer divers composants industriels haute performance, tels que des pièces pour fraiseuses, des éléments coulissants ou des inserts d’outils coupants. Ces applications exigent généralement des matériaux capables de supporter des sollicitations mécaniques répétées sans se rompre.

2. Excellente isolation thermique et faible conductivité thermique

La zircone possède également d’excellentes propriétés d’isolation thermique, avec une conductivité thermique bien inférieure à celle des autres matériaux céramiques.

Faible conductivité thermique : La conductivité thermique de la zircone n’est que le dixième de celle de certains autres matériaux céramiques courants. Cette propriété la rend très utile dans les applications nécessitant une isolation thermique ou une préservation de la chaleur.

Applications de gestion thermique : Par exemple, dans certains équipements de procédés chimiques et dans des fours à haute température, la zircone peut être utilisée comme couche isolante afin de mieux contrôler la température et de protéger les composants mécaniques sensibles contre les dommages dus à la surchauffe.

Introduction aux matériaux céramiques en zircone

La zircone, principalement composée de dioxyde de zirconium, est un matériau céramique de précision présentant une résistance mécanique et une ténacité à la fracture élevées. Elle est largement utilisée dans la fabrication de lames, de ciseaux et d’autres outils tranchants, ainsi que de pièces pour pompes et équipements de manutention des fluides. En outre, grâce à son excellente stabilité thermique et chimique, l’oxyde de zirconium trouve des applications importantes dans les environnements à haute température et corrosifs des industries aérospatiale, automobile et électronique.

Caractéristiques principales
Projet Unité Zircone Zircone (stabilisée au magnésium)
Matériel \ 94.4%
ZrO2-Y2O3
94%
ZrO2-Y2O3
94%
ZrO2-Y2O3
94.4%
ZrO2-MgO
Couleur \ Blanc Noir Bleu Jaune
Densité g/cm³ 6 5.6 6 5.7
Propriétés mécaniques
Projet Unité Zircone Zircone (stabilisée au magnésium)
Matériel \ 94.4%
ZrO2-Y2O3
94%
ZrO2-Y2O3
94%
ZrO2-Y2O3
94.4%
ZrO2-MgO
Couleur \ Blanc Noir Bleu Jaune
Résistance à la flexion (20 °C) MPa 800 710 900 500
Résistance à la compression (20℃) MPa 2000 2000 2000 2500
Module d’élasticité (20 °C) GPa 200 210 200 250
Ténacité à la fracture (20 °C) MPa·m½ 9 8 8 6
Coefficient de dilatation thermique (20 °C) \ 0.3 0.3 0.3
Dureté (20 °C) HRA 88 85 90
Dureté Vickers (HV1) kg/mm² 1175 1100 1220 1100
Dureté Rockwell (45N) R45N 78 75 78
Propriétés thermiques
Projet Unité Zircone Zircone (stabilisée au magnésium)
Matériel \ 94.4%
ZrO2-Y2O3
94%
ZrO2-Y2O3
94%
ZrO2-Y2O3
94.4%
ZrO2-MgO
Couleur \ Blanc Noir Bleu Jaune
Coefficient de dilatation thermique 10⁻⁶ K⁻¹ 9.6 9.5 10 10
Conductivité thermique W/m·K 2.5 3 3 3
Stabilité aux chocs thermiques △T.°C 250 300 300 450
Capacité calorifique spécifique J/g·K 0.46 0.48 0.46
Température maximale de service (aérobie) 800 800 800 2100
Caractéristiques électriques
Projet Unité Zircone Zircone (stabilisée au magnésium)
Matériel \ 94.4%
ZrO2-Y2O3
94%
ZrO2-Y2O3
94%
ZrO2-Y2O3
94.4%
ZrO2-MgO
Couleur \ Blanc Noir Bleu Jaune
Résistivité volumique à 20 °C Ω·cm 10¹ 10¹ 10¹ 10¹
Résistance diélectrique (résistance à l’isolation) kV/mm 13 13 13 13
Constante diélectrique à 1 MHz, à température ambiante \ 28 28 28 28
Angle de perte diélectrique en MHz (1 MHz, 20℃) tanδ 17×10⁻⁴ 17×10⁻⁴ 17×10⁻⁴ 17×10⁻⁴