ज़िरकोनियम ऑक्साइड क्या है
Zirconium ऑक्साइड (ZRO2), जिसे जिरकोनिया के रूप में भी जाना जाता है, सबसे व्यापक रूप से अध्ययन किए गए और उपयोग किए जाने वाले उन्नत सिरेमिक सामग्री में से एक है। अन्य तकनीकी सिरेमिक सामग्रियों की तुलना में, जिरकोनियम ऑक्साइड की सबसे प्रमुख विशेषता इसकी अत्यंत उच्च फ्रैक्चर क्रूरता है, जो इसे सुपर वियर और इम्पैक्ट प्रतिरोध बनाता है, इसलिए इसे "सिरेमिक स्टील" भी नाम दिया गया है।
कम तापीय चालकता Zirconia सिरेमिक की एक और बेजोड़ संपत्ति है, जो इसकी बड़ी संख्या में सूक्ष्म छिद्रों और क्रिस्टल संरचना के लिए जिम्मेदार है। यह विशेष रूप से सिरेमिक क्रिस्टलीय संरचना जिरकोनिया को एक उत्कृष्ट थर्मल इन्सुलेशन प्रभाव देती है।
ज़िरकोनियम ऑक्साइड की संरचना (ZRO2)
ज़िरकोनियम ऑक्साइड सिरेमिक के तापमान परिवर्तन के कारण तीन अलग -अलग चरण होते हैं, जो हैं:
※ कमरे के तापमान से 1170 ℃ तक, यह मोनोक्लिनिक (M-ZRO2) चरण है;
※ 1170 ℃ और 2370 ※ के बीच, यह टेट्रागोनल (T-ZRO2) चरण में बदल जाता है;
※ जब तापमान 2370 ℃ से अधिक हो जाता है, तो यह एक क्यूबिक (C-ZRO2) चरण में बदल जाता है।
सिरेमिक जिरकोनिया के तीन चरणों को अलग -अलग तापमानों पर एक दूसरे में बदल दिया जा सकता है। अलग -अलग चरणों के साथ एक ही जिरकोनिया सिरेमिक भागों में विभिन्न आकार, खंड और यांत्रिक और रासायनिक गुण होते हैं।
ज़िरकोनिया के अन्य फायदे (ZRO2)
※ उच्च शक्ति: संपीड़ित शक्ति 1000MPA तक पहुंच सकती है, जो स्टील से 5 गुना से ऊपर है।
※ उच्च तापमान प्रतिरोध: जिरकोनिया का सेवा तापमान 1000 तक हो सकता है।
※ उच्च घनत्व: यह एक अत्यधिक घनी सिरेमिक सामग्री है, घनत्व 6.1 ग्राम/सेमी तक है
※ उच्च कठोरता: जिरकोनियम ऑक्साइड सिरेमिक कठोरता के मोह।
※ जंग प्रतिरोध: Zro2 अधिकांश एसिड, क्षारीय, लवण और अन्य रसायनों के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है
※ प्रतिरोधी दरार प्रसार: यह वास्तविक कारण है कि क्यों Zirconia Zro2 सिरेमिक में शानदार फ्रैक्चर क्रूरता है।
※ स्व-लुब्रिसिटी: जिरकोनियम ऑक्साइड सिरेमिक में बहुत कम घर्षण गुणांक है; यह केवल एल्यूमिना सिरेमिक का है
※ अधिक महीन सतह: ज़िरकोनियम ऑक्साइड की बहुत अधिक घनत्व और उच्च कॉम्पैक्टनेस सिरेमिक बॉडी की बनावट को ठीक करती है
※ पिघले हुए धातु के लिए प्रतिरोधी: Zro2 सिरेमिक आसानी से तरल धातु द्वारा गीला नहीं किया जाता है, इसलिए यह पिघले हुए धातु में जंग के लिए अत्यधिक प्रतिरोधी है।
※ विद्युत इन्सुलेशन: Zro2 सिरेमिक में कमरे के तापमान पर एक उच्च प्रतिरोधकता होती है और इसे सिरेमिक इन्सुलेटर के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, लेकिन जब ऑपरेटिंग तापमान 650 ℃ से अधिक हो जाता है, तो यह एक विद्युत कंडक्टर बन जाएगा।
ज़िरकोनिया सामग्री के प्रकार
अलग -अलग स्टेबलाइजर्स के साथ डोप किए गए जिरकोनिया सामग्रियों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। स्टेबलाइजर्स की मुख्य श्रेणियों के अनुसार, जिरकोनिया सिरेमिक को तीन प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:
1। Yttria स्थिर Zirconia: (YSZ)
Zirconium Oxide (Zro2) सामग्री yttrium dioxide के 3 मोल को जोड़कर तैयार की गई सामग्री yttria को आंशिक रूप से zirconia को स्थिर कर दिया। YSZ Zirconia कमरे के तापमान पर एक स्थिर टेट्रागोनल क्रिस्टल संरचना प्रस्तुत करता है और इसमें उच्च शक्ति, संक्षारण प्रतिरोध, उच्च तापमान प्रतिरोध, अच्छा बायोकंपैटिबिलिटी, पहनने प्रतिरोध और अच्छी आयनिक चालकता है। Y2O3 सामग्री की वृद्धि के साथ, स्थिर जिरकोनिया सिरेमिक को टेट्रागोनल चरण (आंशिक रूप से स्थिर) से क्यूबिक चरण में बदल दिया जा सकता है, अर्थात, पूरी तरह से स्थिर जिरकोनिया (FSZ)
2। मैग्नीशियम स्थिर जिरकोनिया (MSZ)
जिरकोनियम ऑक्साइड में मैग्नीशियम ऑक्साइड की एक उचित मात्रा को जोड़ने से इसके प्रदर्शन को समायोजित किया जा सकता है। मैग्नीशियम-स्थिर जिरकोनिया में अच्छी यांत्रिक शक्ति, थर्मल स्थिरता और रासायनिक स्थिरता है।
3। सेरियम-स्टेबिलाइज्ड जिरकोनिया (सीएसजेड)
यह सख्त सिरेमिक एक स्टेबलाइजर के रूप में सेरियम ऑक्साइड का उपयोग करके बनाया जाता है, समान रूप से जिरकोनिया में 8% से 16% की आणविक सामग्री पर डोप किया जाता है।
| संपत्ति | इकाई | 3y-tzp | मेक | सीई-TZP |
| ढांकता हुआ ताकत | एसी - केवी/मिमी | 11.7 | 9.4 | 9.8 |
| ढांकता हुआ निरंतर @ 1MHz | (ई) | 29 | 28 | 29.2 |
| ढांकता हुआ नुकसान @ 1MHz | --- | 0.001 | 0.0018 | - |
| वॉल्यूम प्रतिरोधकता, 25 ℃ | ओम। सेमी | 1*10 13 | 1*10 13 | 1*10 13 |
| वॉल्यूम प्रतिरोधकता, 500 ℃ | 1*10 7 | 1*10 7 | 1*10 7 | |
| वॉल्यूम प्रतिरोधकता, 1000 ℃ | ＜ 1*10 3 | ＜ 1*10 3 | ＜ 1*10 3 |
ज़िरकोनिया सिरेमिक के अनुप्रयोग
1। YSZ Zirconia के विशिष्ट अनुप्रयोग
YSZ Zirconia सभी Zirconia श्रेणियों में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसके अनुप्रयोगों में शामिल हैं:
※ सिरेमिक वियर पार्ट्स
※ ज़िरकोनिया बॉल वाल्व और सीटें
※ पंप सील और शाफ्ट बीयरिंग
※ ठोस ऑक्साइड ईंधन सेल (SOFC)
※ सटीक Zro2 सिरेमिक नलिका
※ सिरेमिक काटने के उपकरण और ब्लेड
※ ऑक्सीजन सेंसर, नाइट्रोजन ऑक्साइड सेंसर
※ सिरेमिक रोलर्स और वायर बनाने के लिए गाइड
※ टेक्सटाइल मशीनरी के लिए सिरेमिक थ्रेड और यार्न गाइड
※ कार्यात्मक सिरेमिक और संरचनात्मक सिरेमिक घटक
2। एमएसजेड जिरकोनिया के विशिष्ट अनुप्रयोग
※ इंजीनियरिंग अनुप्रयोग: मैकेनिकल सील, स्टैम्पिंग और एक्सट्रूज़न मर जाता है और भागों को पहनता है
※ ऑप्टिकल संचार उपकरण: सिरेमिक आस्तीन, सिरेमिक केशिका, सिरेमिक धारक
※ बायोमेडिकल साइंस: बोन टिशू रिपेयर मटीरियल, बायोसेंसर, फ्रैक्चर इंटरनल फिक्सेटर और ड्रग कैरियर
※ Repractories: उच्च तापमान भट्ठी भागों, एयरोस्पेस इंजन के लिए सिरेमिक भागों, और अंतरिक्ष यान के लिए संरचनात्मक सामग्री
3। CSZ जिरकोनिया के विशिष्ट अनुप्रयोग
※ पीसने का माध्यम: सभी प्रकार के उच्च-चिपचिपापन सामग्री को पीसने के लिए उपयुक्त है
※ संरचनात्मक सिरेमिक भागों: मुख्य रूप से उच्च कठोरता, उच्च तापमान प्रतिरोध के मौके में उपयोग किया जाता है
※ ऑटोमोटिव कैटेलिटिक सिस्टम: Ceria ने उत्प्रेरक वाहक के रूप में Zirconia को स्थिर किया, उत्प्रेरक दक्षता में सुधार कर सकता है और प्रदूषक उत्सर्जन को कम कर सकता है
अंतिम विचार
इसके उत्कृष्ट यांत्रिक और थर्मल गुणों, रासायनिक जड़ता, और उच्च तापमान स्थिरता के लिए धन्यवाद, जिरकोनिया सिरेमिक के उपयोग को विज्ञान और प्रौद्योगिकी के नवाचार के साथ और विस्तारित किया जाएगा और उत्पादन प्रक्रियाओं के निरंतर सुधार, उच्च प्रदर्शन की ओर बढ़ते हुए, अधिक अधिक प्रदर्शन, अधिक विविध कार्य, और उन्नत सिरेमिक सामग्री की कम लागत।