सानुकूलित ज़िर्कोनिया अनियमित बोर्ड पांढरा इन्सुलेटर ZrO2 सेरॅमिक प्लेट होलसह

ज़िर्कोनिया सेरामिक आकारित पत्र (शीट) म्हणजे ज़िर्कोनिया (ZrO2) पावडरच्या प्रेसिंग आणि सिंटरिंगद्वारे तयार केलेल्या अनियमित आकाराच्या (गोल किंवा चौरस नसलेल्या मानक तुकड्यांपेक्षा वेगळ्या) परिशुद्ध सेरामिक घटकांचा संदर्भ. ते आधुनिक उद्योगात महत्त्वाची भूमिका बजावतात आणि अनेक उच्च-तंत्रज्ञान उत्पादनांचा मूलभूत घटक आहेत.

कार्यक्षमता

• यांत्रिक गुणधर्म

उच्च ताकद आणि टिकाऊपणा: ज़िर्कोनिया (ZrO2) ची वाकलेली ताकद (800-1200 MPa) आणि फ्रॅक्चर टफनेस (5-10 MPa·m1/2) सामान्य सेरामिक्सपेक्षा खूपच जास्त आहे, ज्यामुळे ते जटिल ताण संरचनांसाठी योग्य आहे.

घिसण्याविरुद्ध प्रतिरोधकत्व: त्याची उच्च कठोरता (मोह्स कठोरता 8.5-9) त्याला बेअरिंग्ज, सील्स इत्यादी उच्च घर्षण वातावरणासाठी योग्य बनवते.

धक्का प्रतिरोधकता: पारंपारिक मृदुभांडांच्या तुलनेत, झिर्कोनियाची फेज रूपांतरण कठोरता यांत्रिकी धक्क्याची ऊर्जा शोषून घेऊ शकते आणि भंगू शकता कमी करू शकते.

• उष्णता गुणधर्म

उच्च तापमान प्रतिरोधकता: २७००℃ पर्यंतच्या वितळन बिंदूसह, हे विमानाच्या इंजिन घटकांसारख्या उच्च तापमानाच्या वातावरणासाठी योग्य आहे.

कमी उष्णता संचारकता (२-३ W/m·K), इन्सुलेशन किंवा उष्णता व्यवस्थापन अनुप्रयोगांसाठी योग्य.

उष्णता धक्का प्रतिरोधकता: कमी उष्णता प्रसार गुणांक (~१०×१०⁻⁶/℃) मुळे ते वेगवेगळ्या तापमानाच्या बदलांना सामोरे जाऊ शकते.

• विद्युत गुणधर्म

आंशिकपणे डोप केलेले झिर्कोनिया (जसे की Y₂O₃ - ZrO₂) आयन संचारकता दाखवू शकते आणि घन-राज्य बॅटऱ्या किंवा सेन्सर्समध्ये वापरले जाऊ शकते. ते कोठार तापमानावर एक उत्कृष्ट विद्युत निरोधक आहे, ज्यामध्ये उच्च प्रतिरोधकता आणि उच्च परावैद्युत स्थिरांक आहे. परंतु उच्च तापमानावर, ते आयन संचारकता दाखवते आणि ऑक्सिजन सेन्सर्स तयार करण्यासाठी मुख्य साहित्य आहे.

• रासायनिक आणि जैविक गुणधर्म

रासायनिक गुणधर्म अत्यंत स्थिर आहेत, तीव्र ऍसिड आणि क्षारीय क्षरणास प्रतिकार करतात आणि शारीरिक निष्क्रियता दर्शवितात. ते विषमुक्त आणि हानिरहित आहेत, आणि शरीरात दीर्घकाळ रोपण केल्यास त्यामुळे अस्वीकृती प्रतिक्रिया निर्माण होत नाहीत.

मुख्य ताकद

• अत्यंत उच्च घर्षण प्रतिरोध: उच्च कठोरता आणि कमी घर्षण गुणोत्तर असल्यामुळे, याचा वापर यांत्रिक गतिशील घटक म्हणून केला जातो, ज्यामुळे घिसाड अत्यंत कमी असतो, ज्यामुळे त्याचा वापरकाल लक्षणीयरीत्या वाढवता येतो.
• अचुंबकीय आणि विद्युतरोधक: हे अचूक इलेक्ट्रॉनिक्स आणि तीव्र चुंबकीय क्षेत्रांच्या वातावरणात वापरले जाऊ शकते, ज्यामुळे धातूच्या घटकांसारखे हस्तक्षेप निर्माण होत नाहीत आणि ते उच्च व्होल्टेज सहन करू शकतात.
• चांगली जैवसंगतता: ही एकमेव सिरॅमिक साहित्य आहे ज्याचा रंग नैसर्गिक दातांच्या रंगाला जवळचा आहे आणि जो मानवी शरीराला उत्तेजित करत नाही, ज्यामुळे ते मोंठ्या प्रमाणावर ओरल पुनर्स्थापनेसाठी योग्य आहे.
• डिझाइन स्वातंत्र्याचा उच्च पातळी: अनियमित तुकडे इंजेक्शन मोल्डिंग किंवा शुष्क प्रेसिंगद्वारे जटिल वक्र पृष्ठभाग, छिद्रे किंवा पातळ-भिंतीच्या रचना मध्ये रूपांतरित केले जाऊ शकतात, ज्यामुळे वैयक्तिकृत किंवा अचूक फिटिंगच्या गरजा पूर्ण होतात.

अनुप्रयोग क्षेत्र

झिर्कोनिया सेरॅमिक आकारित पत्रांचा वापर अनेक उच्च-श्रेणीच्या क्षेत्रांमध्ये विस्तारला आहे:

• इलेक्ट्रॉनिक्स आणि संप्रेषण: ऑप्टिकल फायबर कनेक्टर्स, स्मार्टफोनच्या मागील प्लेट्स, बोटाच्या ठसे ओळख प्रणालीच्या मॉड्यूलच्या कव्हर्स आणि चिप निर्मिती उपकरणांसाठी वापरल्या जाणाऱ्या अचूक विद्युतरोधक घटकांच्या निर्मितीसाठी वापरल्या जाणाऱ्या सेरॅमिक स्लीव्ह्स.
• जैववैद्यकीय: मुख्यत्वे ओरल पुनर्स्थापनासाठी वापरले जाते, जसे की दातांचे संपूर्ण सेरॅमिक प्रतिस्थापन आणि इम्प्लांट अॅबुटमेंट्स. त्याचे सौंदर्य आणि जैवसंगतता यामुळे ते धातू-पोर्सिलेन दातांच्या जागी एक आदर्श पर्याय आहे.
• वस्त्र आणि यंत्रसाठा: तारांच्या चक्रांची, कापण्याच्या धारांची, नळाच्या वॉल्व कोर्सची निर्मितीसाठी वापरले जाते. त्याच्या क्षरण-प्रतिरोधक आणि निर्मळ पृष्ठभागाचा वापर करून धातूच्या भागांमुळे तारांचे क्षरण किंवा जंग लागणे या समस्यांचे निराकरण केले जाऊ शकते.
• ऑटोमोटिव्ह आणि रसायन उद्योग: ऑटोमोटिव्ह एक्झॉस्ट डिटेक्शनसाठी ऑक्सिजन सेन्सर सबस्ट्रेट म्हणून त्याच्या उच्च-तापमानावरील वाहकत्वाचा वापर; त्याच्या संक्षार प्रतिरोधकतेचा वापर रसायन पंपांमध्ये सीलिंग रिंग्ज आणि शॅफ्ट स्लीव्ह्जसाठी केला जातो.
• ऑप्टिक्स आणि लक्झरी वस्तू: फायबर ऑप्टिक प्लग्ज, प्रीसिजन पॉलिशिंग फिक्स्चर्ज तसेच घड्याळांच्या केस आणि ब्रॅसलेट्स बनवण्यासाठी वापरले जातात, कारण त्यांचा चमकदार आणि उबदार देखावा कधीही फिका पडत नाही.

एकूणच, झिर्कोनिया सेरॅमिक आकारित पत्रके त्यांच्या "धातूंची टाकाऊपणा, सेरॅमिक्सची कठोरता आणि प्लॅस्टिक्सचा संक्षार प्रतिरोध" या गुणांमुळे उच्च-श्रेणीच्या प्रीसिजन घटकांच्या क्षेत्रात लगातार पारंपारिक साहित्याची जागा घेत आहेत.

उपयोग

• प्रीसिजन मशीनरी निर्मिती (उदा. वायर व्हील्ज, कटर्ज)

टेक्सटाइल किंवा वायर कटिंग मशीनमध्ये, उच्च-वेगाने हालचाल करणाऱ्या धातूच्या तारा धातूच्या घटकांवर घिसाड आणि क्षयाला अधिक प्रवण असतात. झिर्कोनिया वायर व्हील्सचा वापर करून, त्यांची अत्यंत उच्च कठोरता (हीरा यानंतर दुसऱ्या क्रमांकावर) तारांच्या घिसाडाला प्रभावीपणे रोखते, आणि त्यांची चिकट नसलेली सपाट सतह तारांवर खरोखर करण्यापासूनही वाचवते. त्याची विद्युतरोधकता वायर कटिंग मशीनमध्ये विद्युत्-विघटनामुळे होणाऱ्या संक्षाराची समस्या सोडवते, ज्यामुळे एकाच वेळी अनेक फायदे मिळतात.

• अत्यंत रासायनिकदृष्ट्या कठोर वातावरण (उदा. पंप तिरपाई)

जास्त तीव्र ऍसिड्स वाहून नेणाऱ्या रासायनिक पंपांमध्ये, हे गतिशील आणि स्थिर वलयांमधील तिरपाई घटक आहे. येथे धातू लवकरच संक्षारित होतो, आणि झिर्कोनियाची जवळजवळ पूर्ण रासायनिक निष्क्रियता ही संक्षारक माध्यमांना मोटरपासून वेगळे करण्यासाठी सर्वात मजबूत रक्षणरेषा बनवते. त्याच्या स्वतःच्या स्नेहनगुणांसह, ते द्रव स्नेहनाच्या अभावातही थोडा काळ सुष्क अवस्थेत कार्य करू शकते, ज्यामुळे उपकरणाचे जळून जाणे टाळले जाते.

उच्च तापमानाचे संवेदन वातावरण (उदा. ऑटोमोबाइल ऑक्सिजन सेन्सर्स)

एका कारच्या इंजिनच्या एक्झॉस्ट पाईपमध्ये, हे सेन्सरचा मुख्य घटक आहे. हे कोणत्याही तापमानावरील (कामगिरीच्या) उच्च तापमानाच्या प्रभावांना, खोलीच्या तापमानापासून जवळजवळ एक हजार अंशापर्यंत, सहन करू शकते, तसेच एक्झॉस्ट वायूंमुळे होणाऱ्या रासायनिक क्षरणालाही प्रतिकार करू शकते.

तंत्रज्ञान प्रमाण