Shenzhen Hard Precision Ceramic Co., Ltd.

Introduzione ai materiali ceramici in zirconia

Introduzione ai materiali ceramici in zirconia

Introduzione ai materiali ceramici in zirconia

La zirconia, composta principalmente da biossido di zirconio, è un materiale ceramico di precisione caratterizzato da elevata resistenza meccanica e tenacia alla frattura. È ampiamente impiegata nella fabbricazione di lame, forbici e altri utensili da taglio, nonché di componenti per pompe e apparecchiature per la movimentazione dei fluidi. Inoltre, grazie alla sua eccellente stabilità termica e chimica, l’ossido di zirconio trova importanti applicazioni negli ambienti ad alta temperatura e corrosivi delle industrie aerospaziale, automobilistica ed elettronica.

Caratteristiche

La zirconia (ZrO2) è un materiale ceramico molto particolare e utile, dotato di numerose proprietà straordinarie.

1. Proprietà meccaniche superiori e applicazioni
L’ossido di zirconio presenta proprietà meccaniche superiori rispetto all’allumina, tra cui una maggiore resistenza e tenacia alla frattura. Queste caratteristiche rendono l’ossido di zirconio ideale per molte applicazioni industriali, soprattutto in ambienti in cui i materiali devono sopportare sollecitazioni estreme e abrasione.

Alta resistenza e tenacità alla frattura: La zirconia possiede una resistenza e una tenacia nettamente superiori rispetto a molti materiali ceramici tradizionali. Ciò le consente di mantenere la stabilità sotto urti e sollecitazioni, riducendo notevolmente il rischio di fratture.

Applicazioni industriali: Grazie alla sua elevata resistenza e alla sua durezza all’usura, la zirconia viene frequentemente utilizzata per produrre una vasta gamma di componenti industriali ad alte prestazioni, come parti per macchine fresatrici, elementi scorrevoli e inserti per utensili da taglio. Tali applicazioni richiedono generalmente materiali capaci di sopportare ripetute sollecitazioni meccaniche senza subire rotture.

2. Eccellente isolamento termico e bassa conducibilità termica

La zirconia possiede inoltre ottime proprietà di isolamento termico, con una conducibilità termica molto inferiore rispetto ad altri materiali ceramici.

Bassa conducibilità termica: La conducibilità termica della zirconia è pari a solo un decimo di quella di alcuni altri comuni materiali ceramici. Questa caratteristica la rende estremamente utile nelle applicazioni che richiedono isolamento termico o conservazione del calore.

Applicazioni di gestione termica: Ad esempio, in determinate attrezzature per processi chimici e nei forni ad alta temperatura, la zirconia può essere impiegata come strato isolante per controllare la temperatura e proteggere i componenti meccanici sensibili dai danni causati dal surriscaldamento.

Introduzione ai materiali ceramici in zirconia

La zirconia, composta principalmente da biossido di zirconio, è un materiale ceramico di precisione caratterizzato da elevata resistenza meccanica e tenacia alla frattura. È ampiamente impiegata nella fabbricazione di lame, forbici e altri utensili da taglio, nonché di componenti per pompe e apparecchiature per la movimentazione dei fluidi. Inoltre, grazie alla sua eccellente stabilità termica e chimica, l’ossido di zirconio trova importanti applicazioni negli ambienti ad alta temperatura e corrosivi delle industrie aerospaziale, automobilistica ed elettronica.

Caratteristiche principali
progetto unità Zirconia Zirconia (stabilizzata con magnesio)
Materiale \ 94.4%
ZrO2-Y2O3
94%
ZrO2-Y2O3
94%
ZrO2-Y2O3
94.4%
ZrO2-MgO
colore \ Bianco nero blu giallo
densità g/cm³ 6 5.6 6 5.7
Proprietà meccaniche
progetto unità Zirconia Zirconia (stabilizzata con magnesio)
Materiale \ 94.4%
ZrO2-Y2O3
94%
ZrO2-Y2O3
94%
ZrO2-Y2O3
94.4%
ZrO2-MgO
colore \ Bianco nero blu giallo
Resistenza alla flessione (20℃) MPa 800 710 900 500
Resistenza alla compressione (20℃) MPa 2000 2000 2000 2500
Modulo elastico (20℃) GPa 200 210 200 250
Tenacia alla frattura (20℃) MPa·m½ 9 8 8 6
Coefficiente di espansione termica (20℃) \ 0.3 0.3 0.3
Durezza (20℃) HRA 88 85 90
Durezza Vickers (HV1) kg/mm² 1175 1100 1220 1100
Durezza Rockwell (45N) R45N 78 75 78
Proprietà termiche
progetto unità Zirconia Zirconia (stabilizzata con magnesio)
Materiale \ 94.4%
ZrO2-Y2O3
94%
ZrO2-Y2O3
94%
ZrO2-Y2O3
94.4%
ZrO2-MgO
colore \ Bianco nero blu giallo
Coefficiente di espansione termica 10⁻⁶ K⁻¹ 9.6 9.5 10 10
Conducibilità termica W/m·K 2.5 3 3 3
Stabilità agli shock termici △T.℃ 250 300 300 450
Capacità termica specifica J/g·K 0.46 0.48 0.46
Temperatura massima di esercizio (aerobica) ℃ 800 800 800 2100
Caratteristiche elettriche
progetto unità Zirconia Zirconia (stabilizzata con magnesio)
Materiale \ 94.4%
ZrO2-Y2O3
94%
ZrO2-Y2O3
94%
ZrO2-Y2O3
94.4%
ZrO2-MgO
colore \ Bianco nero blu giallo
Resistività volumetrica a 20℃ Ω·cm 10¹⁴ 10¹⁰ 10¹⁴ 10¹⁴
Resistenza dielettrica (resistenza all’isolamento) kV/mm 13 13 13 13
Costante dielettrica a 1 MHz, a temperatura ambiente \ 28 28 28 28
Angolo di perdita dielettrica in MHz (1 MHz, 20℃) tanδ 17×10⁻⁴ 17×10⁻⁴ 17×10⁻⁴ 17×10⁻⁴