قطعه سفارشی زیرکونیای پولیش آینه‌ای، مسدودکننده چرخ سرامیکی ZrO2 به عنوان عایق

ویژگی‌های عملکردی

• استحکام بالا (مقاومت در برابر شکست)

• مکانیسم: این ویژگی برجسته‌ترین خاصیت زیرکونیا است که ناشی از مکانیسم "سخت‌شدن ناشی از تبدیل فاز" آن می‌باشد. تحت تنش، دانه‌های زیرکونیا دچار تبدیل فاز (از فاز تتراگونال به فاز مونوکلینیک) شده و با انبساط جزئی حجمی، باعث ایجاد تنش فشاری در نوک ترک شده و به‌طور مؤثری از انتشار ترک جلوگیری می‌کنند.
• عملکرد: چقرمگی شکست آن بسیار بالاتر از سرامیک آلومینای سنتی است و حتی قابل مقایسه با برخی فلزات است، که به‌طور مؤثری ضعف «شکنندگی» سرامیک را از بین می‌برد.

• استحکام بالا و سختی بالا

• عملکرد: زیرکونیا استحکام خمشی بسیار بالا و سختی ویکرز دارد که به آن اجازه می‌دهد بارهای زیادی را تحمل کند و در مقابل نیروهای خارجی مانند فرورفتگی و خراش مقاومت کند و از مقاومت عالی در برابر سایش برخوردار است.

• مقاومت عالی در برابر摩耗

• عملکرد: ترکیب سختی و استحکام بالا، قطعات شکل‌دهی‌شده از زیرکونیا دارای عمر بسیار طولانی در شرایط اصطکاک و سایش هستند و به‌عنوان ماده‌ای ایده‌آل برای قطعات مقاوم در برابر سایش محسوب می‌شوند.

• هدایت حرارتی پایین و پایداری دمایی بالا

• عملکرد: زیرکونیا یک عایق عالی با هدایت حرارتی بسیار پایین است. در همین حال، می‌تواند استحکام و پایداری شکل خود را حتی در دماهای بالا (معمولاً بالای 1100) حفظ کند ℃).

• پایداری شیمیایی عالی و سازگاری زیستی

• عملکرد: مقاومت عالی در برابر خوردگی توسط اکثر اسیدها، بازها و فلزات مذاب. زیرکونیایی (مانند Y-TZP) که گواهی ایمنی زیستی دقیقی دریافت کرده، برای بافت‌های انسانی غیرسمی، بدون ایجاد تحریک و غیرآلرژنیک است و به‌عنوان ماده‌ای بیولوژیکی بی‌اثر شناخته می‌شود.

• ضریب منحصر به فرد انبساط حرارتی

• عملکرد: ضریب انبساط حرارتی آن نسبتاً به فلزات نزدیک است، که باعث می‌شود هنگام استفاده در کنار قطعات فلزی، سازگاری حرارتی بهتری داشته باشد و مشکلات ترک خوردگی ناشی از انبساط و انقباض ناهموار را کاهش دهد.

مزایا

• جایگزینی سرامیک به جای فلز: در کاربردهای مقاوم در برابر سایش و خوردگی، می‌تواند به جای فولاد آلیاژی با کیفیت بالا، فولاد تنگستن و غیره استفاده شود و عمر طولانی‌تری داشته باشد و نیازی به روانکاری نباشد و عملکرد بدون روغن را محقق کند.
• جایگزینی سرامیک به جای پلاستیک: در مواردی که دقت بالا، پایداری زیاد و مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی مطلوب است، به جای پلاستیک‌های مهندسی خاص با عملکرد برتر استفاده می‌شود.
• جایگزینی سرامیک به جای آلومینیوم: در حوزه بیومدیسین، به جای سرامیک‌های سنتی آلومینا استفاده می‌شود و استحکام و چقرمگی بالاتری دارد و محصولات می‌توانند نازک‌تر و ظریف‌تر ساخته شوند.
• سبک‌وزن: اگرچه چگالی آن (حدود 6.0g/cm ³ ) نسبت به آلومینیم بالاتر است اما بسیار پایین‌تر از فولاد است و در تجهیزات پیشرفته‌ای که نیاز به کاهش وزن دارند، مزیت دارد.
• قابلیت طراحی عملکرد: با تنظیم فرمول (مانند تثبیت ایتریوم، تثبیت سریم) و فرآیند سینترینگ، چقرمگی، استحکام یا هدایت حرارتی آن را می‌توان به‌صورت هدفمند بهینه کرد تا نیازهای خاص کاربردی را برآورده کند.

کاربرد

• ساخت و ساز صنعتی و اتوماسیون

• گلوله‌ها و غلتک‌های بلبرینگ دقیق: با استفاده از سختی بالا، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی، عایق بودن الکتریکی و عدم جذب مغناطیسی آن‌ها، در سوکت‌های سریع، ابزارهای دقیق، تجهیزات نیمه‌هادی و غیره استفاده می‌شوند.
• رینگ آب‌بندی مکانیکی: در پمپ‌های شیمیایی، پمپ‌های آب خودرو و غیره استفاده می‌شود، مقاوم در برابر خوردگی و سایش است و عمر مفید بسیار بیشتری نسبت به کاربید تنگستن و گرافیت دارد.
• ابزارهای برش: تیغ‌های سرامیکی زیرکونیا قابل استفاده در ماشین‌کاری دقیق با سرعت بالا هستند.
• راهنمای نساجی و فیبر نوری: دارای صافی بسیار بالا و مقاومت شدید در برابر سایش، باعث سایش مواد گرانقیمت فیبری نمی‌شود.
• صفحه روکش و غلاف محور مقاوم در برابر سایش: حفاظت بلندمدت را در شرایط کاری سخت فراهم می‌کند.

• پزشکی و علوم زیستی (زمینه‌های اصلی)

• بازسازی دندانی: ساخت تاج، پل، پایه‌های ایمپلنت و غیره که به دلیل استحکام بالا و اثر زیبایی عالی (رنگ و شفافیت نزدیک به دندان واقعی) بسیار محبوب است.
• ابزارهای جراحی: قیچی سرامیکی، تیغ‌ها، مته‌های استخوانی و غیره که دارای سختی بالا، سازگاری زیستی خوب و قابلیت ضدعفونی مجدد را دارند.
• اِیمپلنت‌های ارتوپدی: به عنوان ماده جایگزین برای مفصل‌های لگن، سر فمور و سایر مفاصل، مقاومت سایشی آن ده‌ها برابر بالاتر از پلی‌اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا است که می‌تواند عمر اِیمپلنت را به‌طور قابل توجهی افزایش دهد.

• الکترونیک و نیمه‌هادی‌ها

• درب و غلاف‌های فیبر نوری نیازمند دقت بسیار بالا در پردازش، ضریب اصطکاک پایین و پایداری طولانی‌مدت ابعادی هستند که زیرکونیا به عنوان مادهٔ ترجیحی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• اجزای فرآیند نیمه‌هادی، مانند حلقه‌های حامل ویفر، تجهیزات ثابت، روکش پمپ و غیره، در برابر خوردگی پلاسما مقاوم بوده و دارای تمیزی بالایی هستند.
• زیرساخت و پوسته سنسور: از قطعات دقیق داخلی در برابر خوردگی محیطی محافظت می‌کنند.

• انرژی جدید و خودروها

• جداکننده سلول سوختی: با استفاده از هدایت یونی و پایداری آن در جو اکسیدکننده/کاهنده، این جداکننده جزء اصلی سلول سوختی اکسید جامد است.
• سنسورهای خودرو، مانند سنسور اکسیژن، از هدایت الکتریکی و پایداری خود در دمای بالا برای تشخیص میزان اکسیژن دود خروجی استفاده می‌کنند.

• الکترونیک مصرفی و کالاهای روزمره

• اجزای ظاهری دستگاه‌های پوشیدنی هوشمند، مانند بدنه ساعت‌های هوشمند و پشت‌پوش تلفن‌های همراه، بافته گرم، براقیت بالا و مقاومت عالی در برابر خراش ارائه می‌دهند.
• ابزارهای برش: چاقوهای سرامیکی میوه، چاقوهای آشپزخانه، تیز و بادوام، ضدزنگ و بدون بو.

مشخصات فنی