Зиркониумын оксидоос хийсэн үл тогтвортой цагаан изоляторын зөвхөн захиалгаар хийгдсэн самбар, ZrO2 цэрэмик пластина нүхтэй

Циркониумын цэрэмик хэлбэрт хавтгай нь циркониумын (ZrO2) порошоо шахаж, шүүрж хиймэл цэрэмик нарийн деталейг илтгэнэ — түүнд стандарт бүрдүүлэлтүүн дүрс (дугуй юм уу квадрат хавтгай) байхгүй. Түүн нь орчин үеийн үйлдвэрлэлд чухал үүрэг гүйцэтгэнэ, ажилд оролцож буй олон өндөр технологийн бүтээгдэхүүний үндэсний суурь компонент юм.

Гүйцэтгэл

• Механик шинж чанар

Өндөр хүч, хүчдүүрлүүр чадвар: Циркониум (ZrO2) нь нүүрлүүр хүч (800–1200 МПа) ба хагарлын хүчдүүрлүүр чадвар (5–10 МПа·м¹⁄₂) хүртэлх утгаар ердийн цэрэмикүүдийн хүчдүүрлүүр чадвараас их хүчтүүр, түүнээр түүн нь нарийн хүчдүүрлүүр бүтцүүдийн хувьд тохиромжтой.

Дүрсгүйн төвөгтэй орчинд төвөгтэй ажиллах чадвар: Түүний өндөр хатууш (Моосын хатууш 8,5–9) түүнийг үрэлдүүр орчинд (жишээ нь: тулгуур, герметик г.м.) ашиглахад тохиромжтой болгож бүүн.

Хөгжлийн тэсвэртэй: Хувьсгалт керамиктай харьцуулахад цирконий үе шатны өөрчлөлтийн хатуужуулалтын механизм нь цохилтын эрчим хүчийг шингээж, эвдэрлийг бууруулж чадна.

• Сувагийн үсгийн чанар

Өндөр температурын тэсвэртэй: 2700°C хүртэлх ургах цэгтэй, онгоцны хөдөлгүүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд зэрэг өндөр температурын орчинд тохиромжтой.

Дулааны дугаар дамжуулалт бага (2-3 W/m·K), тусгаарлах болон дулааны менежментийн хэрэглээний зориулалттай.

Дулааны цохилттай тэмцэх чадвар: Дулааны өргөтгөлийн бага коефициент (~ 10 × 10-6 / °C) нь температурын хурдацтай өөрчлөлтөд тэсвэртэй байх боломжийг олгодог.

• Электричийн үйлдлээр

Бэлгийн допингтэй цирконий (жишээ нь Y2O3 - ZrO2) ион дамжуулалттай байж, хатуу давхарт батарей эсвэл мэдрэгчүүдэд ашиглах боломжтой. Энэ нь өрөөний температурт өндөр эсэргүүцэл, өндөр диэлектрик константатай маш сайн цахилгаан тус Гэхдээ өндөр температурт ион дамжуулалттай байдаг бөгөөд хүчилтөрөгчийн мэдрэгчүүдийг бүтээх үндсэн материал юм.

• Химийн болон биологийн шинж чанар

Химийн шинж чанар нь маш тогтвортой, хүчирхэг хүчил, алкалын халдвард тэсвэртэй, физиологийн идэвхгүй байдалтай байдаг. Энэ нь хортой биш, хоргүй бөгөөд бие махбодод удаан хугацаагаар шингээгдсэн бол таслал үүсэхгүй.

Гол давуу тал

• Өндөр өндөр хатуужил: өндөр хатуужил, бага хатуужилтын коефициентийг хангасан механик хөдөлгөөнт бүрэлдэхүүн хэсэг болохын тулд хажуудсан хэмжээ нь маш бага бөгөөд энэ нь ашиглалтын хугацааг ихээхэн урт болгодог.
• Магнит бус, тусгаарлагдсан: халдаан үүсгэдэг металлын бүрэлдэхүүн хэсгээс ялгаатайгаар нарийвчлалтай электроник болон хүчтэй магнит урсгалын орчинд хэрэглэж болно, өндөр хүчдэлийг тэвчиж чадна.
• Сайн биологийн нийцүүлэг: Энэ нь зөвхөн байгалийн шүдтэй төстэй өнгөтэй, хүний биед хүрэхгүй, амны хальсыг сэргээхэд маш тохиромжтой керамикийн материал юм.
• Дизайн хийх чөлөөний өндөр зэрэг: Хүчтэй тархисан хэсгүүдийг шахуургаар хайлах юм уу хуурай шахуургаар нүх, нарийн хана бүхий бүтцүүд, аюулгүй хүрээлэнгүй гадаргуу гэх мэт нарийн хүрээлэнгүй гадаргуу дээр хийж болох бөөрсөг хэлбэрт оруулж, хувийн хэрэгцээ юм уу нарийн тааруулалтын шаардлагыг хангаж болох.

Хэрэглээний талбар

Циркониумын цагаан хүүрсний хэлбэрт савхуудын хэрэглээ олон тооны өндөр түвшний салбарын дунд тархаж:

• Электроник ба холбоо: Долгион дамжуулагч холбогчид, гар утасны арын хавтан, хурууны хэлбэрт таних модульд хамгаалах хавтан, чип үйлдвэрлэх төхөөрөмжид ашиглагдах нарийн цахилгаан изоляцион бүтцүүдийн үйлдвэрлэлд ашиглагдах цагаан хүүрсний хавтан.
• Биомедицин: Үндүнсэнд оралд хүүрсний бүтцүүдийн үйлдвэрлэлд ашиглагдах, жишээ нь: шүдний бүтэн цагаан хүүрсний шүд, суулгах шүдний холбогч. Түүний гоо сайхан шинж чанар ба биологийн ховдруулалт нь металлын порцелан шүдний орлогод идэал хувилбар болой.
• Текстиль ба машин техник: Утасны дугуй, хагалуур хүрд, усны краны клапаны төв хэсгүүдийн үйлдвэрлэлд ашиглагдах. Түүний дүүрэн хүрдлүүд ба гладкий гадаргууны шинж чанарыг ашиглан металлын хэсгүүдийн утасны дүүрэн хүрдлүүд юм уу рүстнүүдийн асуудлыг шийдэж болой.
• Автомашин ба химийн үйлдвэрлэл: Өндөр температурт дамжуулалтын чадварыг ашиглан автомашинуудын хаягдаж буй хийн шүүлтэнд хүчилтөрөгчийн сенсорын суурь хэрэглэдэг; Коррозид төдийлэн төвөгтүшгүй байх чадварыг ашиглан химийн насосуудын төвхөн хөдөлгүүрүүд ба хавтгай хальсунд хэрэглэдэг.
• Оптик ба дэлгүүрт бүтээгдэхүүнүүд: Долгоон гэрлийн цорго, нарийн төвөгтүшгүй полировка хийх зүйлс, мөн цагийн хайрцаг ба тархис, түүний гялгар, дулаан дүрс нь хугацаа хүртэл үл хоцордог шинж чанарын улмаас хэрэглэдэг.

Нийтдөө, циркониумын керамик хэлбэрт хавтгайнууд нь "металлын хүчтнүүр, керамикын хатуушин, пластмассын коррозид төдийлэн төвөгтүшгүй байх чадвар"-ын улмаас дэлгүүрт нарийн төвөгтүшгүй деталд традициональ материалын оронд тасралтгүй орлуулж буй.

Хэрэглээ

• Нарийн төвөгтүшгүй техник үйлдвэрлэл (жишээ нь: утасны дугуй, хөнгөн хүрд)

Текстиль юм уу, утас тайрдаг машинд өндөр хурдтай хөдөлж буй метал утас нь метал деталд зовлон үүсгэдэг. Цирконийн утасны дугуйг ашиглаж, түүний үл хөдлөх хатуушин (алмазын дараа хоёртой) утасны зовлонд түүнд төвөгтүшүйнгүй тулгарч, гладкий гадаргуу нь утсыг царавчлахыг саатгана. Түүний цахилгаан изоляци нь утас тайрдаг машинд электролитик коррозион асуудлыг шийддэг, ийнхүү нэг удаа олон давуу талыг хангана.

• Хүчтэрүүн химийн орчин (жишээ нь: насосны салгагч)

Хүчтэрүүн хүчлийг түлшлүүр насосын хувьд динамик ба статик хүрээний хоорондын салгагч элемент юм. Металл түүнд хурдан коррозид подвергдөнө, цирконийн бараг бүтнээр химийн инертность нь коррозив орчинд моторыг тусгаарлах хамгийн хүчтэрүүн бүрхүүл юм. Түүний өөрөө тослогч чанарын хамт, түүн дээр шингэн тослогч бүүр байхгүй тохиолдолд бүр хүртэл тодорхой хугацааны турш хуурай ажиллах боломжтой, түүнээр төхөөрөмжийн шатахыг саатгана.

Өндөр температурт хэмжилтийн орчин (жишээ нь: автомашиний хүчилтөрөгчийн сенсор)

Машин хөдөлгүүрийн утааны шугамд энэ нь мэдрэгчний гол бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Энэ нь өрөөний температураас ойролцоогоор мянга орчим градус хүртэлх өндөр температурын цохилд тэсвэртэй, мөн галт хийний химийн халдвард тэсвэртэй байдаг.

Техникийн үзүүлэлтүүд