酸化ジルコニウムとは何ですか
ジルコニアとしても知られる酸化ジルコニウム（ZRO2）は、最も広く研究および使用される高度なセラミック材料の1つです。他の技術的なセラミック材料と比較して、酸化ジルコニウムの最も顕著な特徴は、非常に高い骨折の靭性であり、耐摩耗性と耐衝撃性を備えているため、「セラミック鋼」とも呼ばれます。
低熱伝導率は、その多数の顕微鏡的細孔と結晶構造に起因するジルコニアセラミックの別の比類のない特性です。この特定のセラミック結晶構造は、ジルコニアに優れた熱絶縁効果を与えます。
酸化ジルコニウムの構造（Zro2）
酸化ジルコニウムセラミックには、温度変化のために3つの異なる段階があります。
室温から1170まで、それはモノクリン（M-ZRO2）相です。
11770 ℃から2370℃、それは四角い（T-Zro2）相に変換されます。
wement温度が2370を超えると、それは立方体（c-zro2）位相に変換されます。
セラミックジルコニアの3つのフェーズは、異なる温度で互いに変換できます。さまざまな相を持つ同じジルコニアセラミック部品には、さまざまなサイズ、ボリューム、機械的および化学的特性があります。
ジルコニアのその他の利点（ZRO2）
※高強度：圧縮強度は、1000mpaを超えて、鋼の5倍以上に達する可能性があります。
※高温抵抗：ジルコニアのサービス温度は最大1000℃になる可能性があります。
※高密度：非常に密度の高いセラミック材料で、密度は最大6.1 g/cm3です
high硬度：酸化ジルコニウムセラミックの硬度のMohsは、サファイアと同様に8.5までです
cor腐食抵抗：Zro2はほとんどの酸、アルカリ、塩、およびその他の化学物質と反応しません
rosted耐性亀裂伝播：それが、Zirconia Zro2セラミックが素晴らしい骨折の靭性を持っている理由の本当の原因です。
※自己潤滑性：酸化Zirconiumセラミックの摩擦係数ははるかに低くなっています。アルミナセラミックのわずか½です
※より細かい表面：酸化ジルコニウムのはるかに高い密度と高いコンパクトさにより、セラミックボディのテクスチャーが細かくなります
olten溶融金属に耐性：Zro2セラミックは液体金属によって簡単に濡れることはないため、溶融金属の腐食に対して非常に耐性があります。
sectrical電気断熱材：Zro2セラミックは室温で抵抗率が高く、セラミック絶縁体として使用できますが、動作温度が650℃を超えると電気導体になります。
ジルコニア材料の種類
異なる安定剤をドープして、ジルコニア材料に大きな影響を与えます。スタビライザーの主なカテゴリによると、ジルコニアセラミックは3つのタイプに分けることができます。
1。Yttria安定化ジルコニア：（ YSZ）
イットトリアと呼ばれる3分子の二酸化イトリウムを添加することにより調製された酸化ジルコニウム（ZRO2）材料。 YSZジルコニアは、室温で安定した四角結晶構造を提供し、高強度、腐食抵抗、高温抵抗、良好な生体適合性、耐摩耗性、および良好なイオン導電率を示します。 Y2O3含有量の増加に伴い、安定化されたジルコニアセラミックは、四角い相（部分的に安定化）から立方相に変換できます。つまり、完全に安定化されたジルコニア（FSZ）
2。マグネシウム安定化ジルコニア（MSZ）
適切な量の酸化マグネシウムを酸化ジルコニウムに追加すると、その性能を調整できます。マグネシウム安定化ジルコニアは、機械的強度、熱安定性、化学的安定性が良好です。
3。セリウム安定化ジルコニア（CSZ）
この強化されたセラミックは、酸化セリウムを安定剤として使用して作られ、8％から16％の分子含有量でジルコニアに均一にドープされています。
| 財産 | ユニット | 3y-tzp | MSZ | CE-TZP |
| 誘電強度 | AC -KV/mm | 11.7 | 9.4 | 9.8 |
| 誘電率 @ 1MHz | （e） | 29 | 28 | 29.2 |
| 誘電損失 @ 1MHz | ---- | 0.001 | 0.0018 | - |
| 体積抵抗率、25℃ | オーム。 cm | 1*10 13 | 1*10 13 | 1*10 13 |
| 体積抵抗率、500℃ | 1*10 7 | 1*10 7 | 1*10 7 | |
| 体積抵抗率、1000℃ | ＜1*10 3 | ＜1*10 3 | ＜1*10 3 |
ジルコニアセラミックのアプリケーション
1. YSZジルコニアの典型的なアプリケーション
YSZジルコニアは、すべてのジルコニアカテゴリの中で最も広く使用されています。そのアプリケーションには次のものが含まれます。
※ セラミックウェアパーツ
※ジルコニアボールバルブとシート
pumpポンプシールとシャフトベアリング
※固体酸化物燃料電池（SOFC）
precision zro2セラミックノズル
cermicセラミック切削工具とブレード
oxygen酸素センサー、窒素酸化物センサー
wireワイヤー形成のためのセラミックローラーとガイド
cermic糸の糸と糸の織物のガイド
infulal機能セラミックと構造セラミックコンポーネント
2。MSZ Zirconiaの典型的な応用
※エンジニアリングアプリケーション：機械シール、スタンピング、押し出しダイ、および摩耗部品
※光学通信デバイス：セラミックスリーブ、セラミックキャピラリー、セラミックホルダー
※生物医学科学：骨組織修復材料、バイオセンサー、骨折内部固定具、および薬物担体
upraction耐火物：高温炉部品、航空宇宙エンジン用のセラミック部品、宇宙船用の構造材料
3. CSZジルコニアの典型的な応用
※研磨媒体：あらゆる種類の高粘度材料を研削するのに適しています
※構造セラミック部品：主に高硬度、高温抵抗の機会に使用される
※自動車触媒システム：触媒キャリアとしてのセリア安定化ジルコニアは、触媒効率を改善し、汚染物質の排出を減らすことができます
最終的な考え
優れた機械的および熱特性、化学的不活性、高温安定性のおかげで、ジルコニアセラミックの使用は、科学と技術の革新と生産プロセスの継続的な改善により、さらに深まり、拡大し、より高いパフォーマンスに向かって移動し、多様化された機能、および高度なセラミック材料の低コスト。