Parte in zirconia con finitura lucida personalizzata, isolatore, blocco ruota in ceramica ZrO2

Caratteristiche delle prestazioni

• Elevata tenacità (resistenza alla frattura)

• Meccanismo: Questa è la caratteristica più evidente della zirconia, derivante dal suo meccanismo di "indurimento per transizione di fase". Sotto sforzo, i granuli di zirconia subiscono una trasformazione di fase (da fase tetragonale a fase monoclina), con un lieve aumento di volume, generando tensione compressiva alla punta della cricca ed impedendo efficacemente la propagazione della fessura.
• Prestazioni: La sua tenacità alla frattura è molto più elevata rispetto alle ceramiche tradizionali a base di allumina e paragonabile persino a certi metalli, superando efficacemente la fragilità tipica delle ceramiche.

• Elevata resistenza ed elevata durezza

• Prestazioni: La zirconia presenta un'elevata resistenza alla flessione e un'elevata durezza Vickers, caratteristiche che le permettono di sopportare carichi elevati e resistere a sollecitazioni esterne come indentazioni e graffi, offrendo un'ottima resistenza all'usura.

• Eccellente Resistenza all'Usura

• Prestazioni: combinando elevata durezza e tenacità, le parti sagomate in zirconia presentano un'eccezionale durata nel tempo in condizioni di attrito e usura, rendendole un materiale ideale per componenti resistenti all'usura.

• Bassa conducibilità termica e alta stabilità termica

• Prestazioni: La zirconia è un eccellente materiale isolante con conducibilità termica estremamente bassa. Nel contempo, può mantenere la propria resistenza e stabilità di forma anche a temperature elevate (generalmente superiori a 1100 ℃).

• Eccellente stabilità chimica e biocompatibilità

• Prestazioni: Eccellente resistenza alla corrosione contro la maggior parte degli acidi, basi e metalli fusi. La zirconia (come Y-TZP) sottoposta a rigorosa certificazione di biosicurezza è non tossica, non irritante e non allergenica per i tessuti umani, ed è riconosciuta come materiale biologicamente inerte.

• Coefficiente termico di dilatazione unico

• Prestazioni: Il suo coefficiente di dilatazione termica è relativamente vicino a quello dei metalli, il che gli conferisce una migliore compatibilità termica quando utilizzato in abbinamento a componenti metallici, riducendo i problemi di crepe da stress causati da espansione e contrazione termica non uniforme.

Vantaggi

• Sostituire il metallo con la ceramica ": In applicazioni resistenti all'usura e alla corrosione, può sostituire acciai legati di alta qualità, acciai al tungsteno, ecc., con una durata maggiore e senza necessità di lubrificazione, consentendo un funzionamento senza olio.
• Sostituire la plastica con la ceramica ": In situazioni dove sono richieste alta precisione, elevata stabilità e resistenza alla corrosione chimica, sostituisce le plastiche tecniche speciali offrendo prestazioni superiori.
• Sostituire l'alluminio con la ceramica ": Nel campo della biomedicina, sostituendo le tradizionali ceramiche a base di allumina, offre maggiore resistenza e tenacità, permettendo di realizzare prodotti più sottili ed eleganti.
• Leggero: Sebbene la sua densità (circa 6,0 g/cm 3 - - ) è superiore a quello dell'alluminio ma molto inferiore a quello dell'acciaio, presenta vantaggi nei dispositivi di fascia alta che richiedono una riduzione del peso.
• Progettazione prestazionale: regolando la formula (ad esempio stabilizzazione con ittrio, stabilizzazione con cerio) e il processo di sinterizzazione, tenacità, resistenza o conducibilità termica possono essere ottimizzate in modo mirato per soddisfare specifiche esigenze applicative.

Applicazione

• Produzione industriale e automazione

• Sfere e rulli per cuscinetti di precisione: sfruttando l'elevata durezza, la resistenza all'usura, la resistenza alla corrosione, le proprietà di isolamento elettrico e la non magneticità, vengono utilizzati in mandrini ad alta velocità, strumenti di precisione, apparecchiature per semiconduttori e altro ancora.
• Anello di tenuta meccanico: utilizzato in pompe chimiche, pompe dell'acqua per autoveicoli, ecc., è resistente alla corrosione, all'usura e ha una durata notevolmente superiore a quella del carburo di tungsteno e della grafite.
• Utensili da taglio: le lame in ceramica di zirconia possono essere utilizzate per lavorazioni di precisione ad alta velocità.
• Guida in tessuto e fibra ottica: estrema levigatezza e resistenza all'usura, non danneggia materiali in fibra costosi.
• Piastra di rivestimento e manicotto dell'albero resistenti all'usura: offrono protezione a lungo termine in condizioni operative gravose.

• Medicina e Scienze della Vita (Settori principali)

• Ricostruzione dentale: corone, ponti, perni implantari, ecc. È molto diffusa grazie all'elevata resistenza e all'ottimo effetto estetico (colore e trasparenza simili a quelli dei denti naturali).
• Strumenti chirurgici: forbici in ceramica, lame, trapani ossei, ecc., con elevata durezza, buona biocompatibilità e possibilità di ripetute disinfezioni.
• Protesi ortopediche: come materiale sostitutivo per articolazioni come anche, teste femorali ed altre, la loro resistenza all'usura è decine di volte superiore a quella del polietilene ultra-alto peso molecolare, consentendo di notevolmente prolungare la vita delle protesi.

• Elettronica e Semiconduttori

• Gli inserti e le guaine in fibra ottica richiedono un'estrema precisione di lavorazione, un basso coefficiente d'attrito e una stabilità dimensionale a lungo termine, con la zirconia come materiale preferito.
• Componenti per processi semiconduttori, come anelli portawafers, fixture, rivestimenti per pompe, ecc., sono resistenti all'erosione da plasma e presentano un'elevata purezza.
• Substrato e alloggiamento del sensore: proteggono i componenti interni di precisione dall'erosione ambientale.

• Nuove energie e automobili

• Separatore per celle a combustibile: sfruttando la sua conduttività ionica e stabilità in atmosfere ossidanti/riducenti, è il componente principale delle celle a combustibile a ossido solido.
• Sensori per autoveicoli, come i sensori di ossigeno, utilizzano la loro conduttività e stabilità alle alte temperature per rilevare il contenuto di ossigeno nei gas di scarico.

• Elettronica di consumo e beni di consumo

• Componenti estetici di dispositivi indossabili intelligenti, come cassa di smartwatch e cover posteriori per telefoni, offrono una texture piacevole al tatto, elevata lucentezza ed eccellente resistenza ai graffi.
• Utensili da taglio: coltelli da frutta in ceramica, coltelli da cucina, affilati e resistenti, senza ruggine e inodori.

Specificativi tecnici