Dalam sistem bahan seramik canggih moden, oksida zirkonium (rumus kimia ZrO₂) dipuji sebagai “besi dalam dunia seramik” kerana kekuatan, ketahanan dan ketahanan hausannya yang luar biasa. Jadi, apakah bahan oksida zirkonium? Apakah bahan dioksida zirkonium? Adakah oksida zirkonium seramik?
Jawapannya ialah: Zirkonia adalah bahan seramik anorganik berprestasi tinggi yang meluas digunakan dalam pembuatan industri, substrat elektronik, peranti perubatan, dan komponen struktur. Sebagai pengeluar seramik canggih terkemuka dalam industri, Zhihao Ceramics telah mengkhusus dalam seramik zirkonia selama bertahun-tahun, mengumpul kepakaran teknikal yang mendalam dalam kawalan ketulenan bahan, pemesinan tepat, dan teknologi sintering suhu tinggi.

Oksida zirkonium (ZrO₂), juga dikenali sebagai dioksida zirkonium, adalah oksida kristal putih yang dicirikan oleh titik lebur tinggi (kira-kira 2700°C), kekerasan tinggi, dan kestabilan kimia yang luar biasa. Ia mempamerkan tiga struktur kristal berbeza pada suhu yang berbeza:

• Fasa monoklinik: Stabil pada suhu bilik, tetapi ketahanannya lemah;

• Tetragon: Apabila dimantapkan dengan dopan seperti oksida itrium (Y₂O₃), ia boleh wujud pada suhu persekitaran, mempamerkan kekuatan dan ketahanan retakan yang sangat baik.

• Fasa kubik: kestabilan pada suhu tinggi, kekonduksian elektrik yang tinggi, kebanyakannya digunakan dalam penderia oksigen dan sel bahan api.

Untuk mengekalkan kestabilan struktur, bahan yang dihasilkan secara industri biasanya menggunakan zirkonia yang distabilkan dengan yttria (Y-TZP), zirkonia yang distabilkan dengan magnesium (Mg-PSZ), dan varian serupa.
Oleh itu, zirkonia bukan sekadar bahan seramik, tetapi bahan antara disiplin yang menghubungkan seramik struktur dan seramik fungsional, mampu beroperasi secara berterusan di bawah keadaan persekitaran yang melampau.

Seramik zirkonia mempamerkan sifat yang berbeza disebabkan perbezaan dalam mekanisme penstabilan fasa kristalinya. Jenis utama termasuk:

Selain itu, seramik komposit zirkonia-alumina (ZTA) menggabungkan kekerasan tinggi alumina dengan ketahanan luar biasa zirkonia, mewakili salah satu bidang pembangunan utama Zhihao Ceramics untuk sistem bahan berprestasi tinggi yang menjimatkan kos.

Kekerasan seramik zirkonia biasanya antara 1200 hingga 1400 HV, jauh melebihi keluli tahan karat.
Yang lebih penting, ketahanan retakan (KIC)nya mencapai 8–10 MPa·m½, menjadikannya salah satu daripada sedikit seramik yang menggabungkan kekerasan tinggi dan ketahanan retakan yang tinggi.
Ini juga menjelaskan mengapa seramik zirkonia boleh menggantikan komponen logam dalam persekitaran yang mengalami tekanan tinggi seperti galas, teras injap, dan alat pemotong.

Seramik zirkonia mempunyai titik lebur setinggi 2700°C dan mempamerkan pekali konduktiviti terma yang rendah, hanya satu per sepuluh berbanding logam, sekali gus menawarkan sifat penghalang haba yang luar biasa.
Suhu sinternya biasanya antara 1350 hingga 1550°C. Melalui rawatan haba yang tepat dan kawalan atmosfera, seramik ini mencapai mikrostruktur yang lebih padat, sekali gus meningkatkan ketahanan terhadap kejutan terma dan jangka hayat perkhidmatan.

Pada suhu persekitaran, zirkonia mempamerkan sifat penebat elektrik yang sangat baik. Pada suhu yang lebih tinggi, zirkonia yang distabilkan dengan yttria menunjukkan kekonduksian ion oksigen, dan banyak digunakan dalam sel bahan api oksida pepejal (SOFC) dan penderia oksigen.

Zirkonia menunjukkan ketahanan cemerlang terhadap medium berasid dan beralkali, mengekalkan kestabilan walaupun dalam persekitaran korosif, menjadikannya bahan seramik struktur yang ideal untuk peralatan kimia dan tenaga.

Jelas bahawa seramik alumina lebih sesuai untuk aplikasi yang memerlukan kekerasan tinggi, manakala seramik zirkonia lebih sesuai untuk komponen struktur yang menuntut ketahanan tinggi dan ketahanan hentakan.
Seramik komposit zirkonia-alumina (ZTA) menggabungkan kelebihan kedua-dua bahan, menjadikannya penyelesaian ideal untuk pembuatan industri.

Seramik zirkonia menimbulkan cabaran pemesinan yang ketara disebabkan kekerasan dan kerapuhan yang tinggi. Zhihao Ceramics telah mencapai pembuatan berketepatan tinggi bagi komponen struktur yang kompleks melalui pengamplasan tepat, pembentukan CNC, dan teknik sintering suhu tinggi.

Keupayaan pemprosesan teras termasuk:

• Pengilangan dan pemolesan tepat: Kasaran permukaan Ra boleh mencapai 0.02μm;

• Mikro-pembuatan CNC: Berupaya menghasilkan lubang kecil, helaian nipis dan komponen berbentuk tidak teratur;

• Teknologi sintering suhu tinggi dan penekanan isostatik panas (HIP): Memastikan ketumpatan seramik ≥99.91% TP3T, meningkatkan sifat mekanikal dengan ketara.

Zhi Hao Ceramics telah mencapai kawalan kualiti menyeluruh sepanjang keseluruhan proses pemprosesan seramik zirkonia, dari serbuk hingga bahagian siap, menjadikannya jenama terkemuka di kalangan pengeluar seramik zirkonia khusus.

Ketumpatan seramik zirkonia adalah penunjuk penting untuk menilai prestasinya. Biasanya, ketumpatan teori zirkonia yang distabilkan dengan yttria (Y-TZP) ialah 6.05 g/cm³. Dengan mengoptimumkan saiz zarah serbuk dan mengawal atmosfera sintering, Zhihao Ceramics mencapai ketumpatan sintered ≥6.0 g/cm³ (ketumpatan relatif melebihi 99.91%).
Struktur berketumpatan tinggi menunjukkan porositi yang lebih rendah dan sifat mekanikal yang unggul, terutamanya dari segi ketahanan haus, kekuatan lenturan, dan kestabilan jangka hayat perkhidmatan.

Dari segi piawaian ujian antarabangsa, Zhihao Ceramics mematuhi dengan ketat:

• GB/T 6569-2006: Kaedah Ujian untuk Ketumpatan dan Kebolehrongga Bahan Seramik

• ASTM C1327: Kaedah Ujian Piawai untuk Mikrokeras

• ISO 14704: Spesifikasi untuk penentuan ketahanan retakan seramik

Selain itu, syarikat ini mempunyai keupayaan dalam analisis mikrostruktur, pengesanan fasa XRD dan ujian kekasaran permukaan, membolehkan ia menyediakan laporan ujian prestasi bahan yang komprehensif kepada pelanggan.
Ini bukan sahaja memastikan konsistensi tinggi seramik zirkonia, tetapi juga memberikan pembeli keyakinan yang lebih tinggi terhadap kebolehjejakan kualiti dan pengesahan aplikasi.

Dengan permintaan global yang semakin meningkat untuk bahan berprestasi tinggi dan mesra alam, seramik zirkonia mencapai titik perubahan teknologi baharu. Arah pembangunan masa depan terutamanya tercermin dalam aspek-aspek berikut:

1. Tendensi ke arah pengurangan berat dan penggunaan bahan komposit

   • Gabungan zirkonia dengan bahan seperti karbon silium, oksida aluminium, dan nitrida aluminium meningkatkan ketahanan sambil mengurangkan kos;

   • Memajukan penggunaan seramik komposit zirkonia-alumina (ZTA) dalam peralatan semikonduktor dan pembungkusan elektronik suhu tinggi.

2. Pengilangan hijau dan karbon rendah

   • Zhi Hao Ceramics secara aktif mempromosikan proses sintering bertenaga rendah (seperti sintering gelombang mikro dan teknologi penekanan panas pantas) untuk mengurangkan penggunaan tenaga dan pelepasan karbon.

   • Pengenalan serbuk seramik boleh dikitar semula dan cecair pemprosesan mesra alam membolehkan keseluruhan proses pengeluaran menjadi mesra alam.

3. Pemeriksaan Pintar dan Pengeluaran Digital

   • Memantau lengkung sintering dan perubahan ketumpatan melalui algoritma AI untuk meningkatkan konsistensi dan kadar lulus kumpulan;

   • Membangunkan sistem pembuatan seramik digital untuk mencapai kawalan gelung tertutup yang sepenuhnya bersepadu daripada penyelidikan dan pembangunan bahan sehingga pemeriksaan akhir kilang.

Zhi Hao Ceramics memacu kemajuan industri seramik zirkonia ke arah pembangunan bermutu tinggi, pintar dan lestari melalui pendekatan dua hala inovasi dan tadbir urus alam sekitar.

Dengan permintaan yang semakin meningkat daripada pembuatan berprestasi tinggi untuk bahan yang mempamerkan kekuatan tinggi, ketepatan dan ketahanan terhadap persekitaran ekstrem, seramik zirkonia telah mendapat pujian luar biasa di pasaran global. Industri ini secara meluas mengiktirafnya sebagai bahan seramik struktur generasi akan datang yang paling menjanjikan sejak alumina.

1. Penilaian Aplikasi Kejuruteraan

• Dalam bidang pembuatan mekanikal, seramik zirkonia dianggap sebagai “bahan seramik yang mampu menggantikan logam”;

• Dalam industri elektronik, ia secara meluas digunakan dalam substrat seramik zirkonia dan helaian penebat kerana kerugian dielektrik yang rendah dan sifat penebat yang cemerlang.

2. Maklum Balas Parti Perolehan dan Pelanggan
Maklum balas daripada pelanggan Eropah, Amerika dan Asia menunjukkan bahawa penggunaan bahan zirkonia Zhihao Ceramics secara umumnya telah memanjangkan jangka hayat komponen sebanyak 30–50%, dengan kos penyelenggaraan berkurangan dengan ketara.
Terutamanya dalam bidang teras injap suhu tinggi, bola galas dan muncung, produk Zhihao Ceramics telah memperoleh kepercayaan pelanggan jangka panjang melalui ketumpatan yang stabil, kemasan permukaan dan keseragaman yang tinggi.

3. Prospek Industri
Seramik zirkonia bukan sahaja sangat dihargai dalam aplikasi perindustrian, tetapi juga dianggap sebagai bahan sokongan utama untuk peralatan tenaga baharu masa depan, pembungkusan semikonduktor, dan penderia tepat.
Melalui inovasi teknologi dan keupayaan pembuatan yang memenuhi piawaian antarabangsa, Zhi Hao Ceramics memajukan seramik zirkonia daripada “aplikasi bahan” ke arah “penyelesaian sistem”.

Seramik zirkonia, sebagai generasi baharu bahan kejuruteraan berprestasi tinggi, semakin banyak digunakan dalam pembuatan berteknologi tinggi, perubatan, biojuruteraan, dan sektor tenaga elektronik.
Dengan kemajuan dalam teknik pemprosesan dan teknologi bahan komposit, seramik zirkonia akan menunjukkan kelebihan prestasi yang tidak tergantikan dalam persekitaran yang lebih mencabar.
ZhiHao Ceramics akan terus memberi tumpuan kepada inovasi dan pengindustrian bahan zirkonia, menyediakan penyelesaian seramik canggih yang lebih boleh dipercayai dan tepat kepada pelanggan di seluruh dunia.