지르코니아 세라믹 소재 소개
주로 지르코늄 이산화물로 구성된 지르코니아는 높은 기계적 강도와 파손 인성(파절인성)을 갖춘 정밀 세라믹 재료입니다. 이는 칼날, 가위 및 기타 절삭 공구는 물론 펌프와 유체 처리 장비의 부품 제작에도 널리 사용됩니다. 또한 우수한 열적·화학적 안정성으로 인해, 지르코늄 산화물은 항공우주, 자동차, 전자 산업 등 고온 및 부식성이 큰 환경에서 중요한 응용 분야를 가지고 있습니다.
특징
지르코니아(ZrO2)는 여러 가지 뛰어난 특성을 지닌 매우 독특하고 유용한 세라믹 재료입니다.
1. 우수한 기계적 성질과 응용
지르코늄 산화물은 알루미나에 비해 더 높은 강도와 파손 인성을 포함한 우수한 기계적 성질을 보유하고 있습니다. 이러한 특성 덕분에 지르코늄 산화물은 특히 극한의 힘과 마모에 견뎌야 하는 환경에서 많은 산업 응용 분야에 이상적입니다.
고강도 및 파손인성: 지르코니아는 많은 전통적인 세라믹 재료들보다 훨씬 높은 강도와 인성을 지니고 있어 충격과 응력 하에서도 안정적으로 유지되며, 파손 가능성을 크게 줄여줍니다.
산업 응용: 높은 강도와 내마모성을 바탕으로 지르코니아는 밀링 머신의 부품, 슬라이딩 부품, 절삭 공구 인서트 등 다양한 고성능 산업 부품을 제조하는 데 자주 사용됩니다. 이러한 응용 분야에서는 일반적으로 반복적인 기계적 스트레스에도 파손 없이 견딜 수 있는 재료가 요구됩니다.
2. 우수한 단열성과 낮은 열전도율
지르코니아는 또한 뛰어난 단열 특성을 지니며, 다른 세라믹 재료들에 비해 열전도율이 훨씬 낮습니다.
낮은 열전도율: 지르코니아의 열전도율은 일부 일반적인 세라믹 재료들의 열전도율의 10분의 1에 불과합니다. 이러한 특성 때문에 열 차단이나 열 보존이 필요한 응용 분야에서 매우 유용하게 활용됩니다.
열 관리 응용 분야: 예를 들어, 특정 화학 공정 설비나 고온 용광로에서는 지르코니아를 단열층으로 사용하여 온도를 효과적으로 조절하고 민감한 기계 부품들이 과열로 인한 손상으로부터 보호할 수 있습니다.
지르코니아 세라믹 소재 소개
주로 지르코늄 이산화물로 구성된 지르코니아는 높은 기계적 강도와 파손 인성(파절인성)을 갖춘 정밀 세라믹 재료입니다. 이는 칼날, 가위 및 기타 절삭 공구는 물론 펌프와 유체 처리 장비의 부품 제작에도 널리 사용됩니다. 또한 우수한 열적·화학적 안정성으로 인해, 지르코늄 산화물은 항공우주, 자동차, 전자 산업 등 고온 및 부식성이 큰 환경에서 중요한 응용 분야를 가지고 있습니다.
| 주요 특징 | |||||
| 프로젝트 | 단위 | 지르코니아 | 지르코니아(마그네슘 안정화) | ||
| 재료 | \ | 94.4% ZrO2-Y2O3 |
94% ZrO2-Y2O3 |
94% ZrO2-Y2O3 |
94.4% ZrO2-MgO |
| 색상 | \ | 백색 | 검정색 | 청색 | 황색 |
| 밀도 | g/cm³ | 6 | 5.6 | 6 | 5.7 |
| 기계적 성질 | |||||
| 프로젝트 | 단위 | 지르코니아 | 지르코니아(마그네슘 안정화) | ||
| 재료 | \ | 94.4% ZrO2-Y2O3 |
94% ZrO2-Y2O3 |
94% ZrO2-Y2O3 |
94.4% ZrO2-MgO |
| 색상 | \ | 백색 | 검정색 | 청색 | 황색 |
| 굽힘 강도(20℃) | Mpa | 800 | 710 | 900 | 500 |
| 압축강도(20℃) | Mpa | 2000 | 2000 | 2000 | 2500 |
| 탄성 계수(20℃) | Gpa | 200 | 210 | 200 | 250 |
| 파괴 인성(20℃) | MPam½ | 9 | 8 | 8 | 6 |
| 열팽창 계수(20℃) | \ | 0.3 | 0.3 | 0.3 | |
| 경도(20℃) | HRA | 88 | 85 | 90 | |
| 비커스 경도(HV1) | kg/mm² | 1175 | 1100 | 1220 | 1100 |
| 록웰 경도(45N) | R45N | 78 | 75 | 78 | |
| 열적 성질 | |||||
| 프로젝트 | 단위 | 지르코니아 | 지르코니아(마그네슘 안정화) | ||
| 재료 | \ | 94.4% ZrO2-Y2O3 |
94% ZrO2-Y2O3 |
94% ZrO2-Y2O3 |
94.4% ZrO2-MgO |
| 색상 | \ | 백색 | 검정색 | 청색 | 황색 |
| 열팽창계수 | 10⁻⁶K⁻¹ | 9.6 | 9.5 | 10 | 10 |
| 열전도율 | W/m·K | 2.5 | 3 | 3 | 3 |
| 열충격 안정성 | △T.℃ | 250 | 300 | 300 | 450 |
| 비열 용량 | J/g·K | 0.46 | 0.48 | 0.46 | |
| 최대 사용 온도(유기적 조건) | ℃ | 800 | 800 | 800 | 2100 |
| 전기적 특성 | |||||
| 프로젝트 | 단위 | 지르코니아 | 지르코니아(마그네슘 안정화) | ||
| 재료 | \ | 94.4% ZrO2-Y2O3 |
94% ZrO2-Y2O3 |
94% ZrO2-Y2O3 |
94.4% ZrO2-MgO |
| 색상 | \ | 백색 | 검정색 | 청색 | 황색 |
| 20℃에서의 체적 저항률 | Ωcm | 10¹⁴ | 10¹⁰ | 10¹⁴ | 10¹⁴ |
| 유전강도(절연 강도) | KV/mm | 13 | 13 | 13 | 13 |
| 1MHz, 상온에서의 유전율 | \ | 28 | 28 | 28 | 28 |
| MHz 대역에서의 유전손실각(1MHz, 20℃) | tanδ | 17×10⁻⁴ | 17×10⁻⁴ | 17×10⁻⁴ | 17×10⁻⁴ |