เซรามิกเซอร์โคเนียเป็นวัสดุเซรามิกสมรรถนะสูงที่ประกอบด้วยเซอร์โคเนียมไดออกไซด์ (ZrO₂) เป็นหลัก โดยผ่านการเติมสารเสถียรภาพ เมื่อเปรียบเทียบกับเซรามิกอะลูมินาแบบดั้งเดิม เซรามิกเซอร์โคเนียสามารถบรรลุความก้าวหน้าอย่างมีนัยสำคัญในหลายด้านของสมรรถนะหลัก

ความแข็งแรงในการดัดของเซอร์โคเนียสูงถึง 900–1400 เมกะปาสคาล (MPa) โดยมีค่าความเหนียวต่อการแตกหักอยู่ที่ 9–20 เมกะปาสคาลเมตรหนึ่งหน่วยลบกำลังสอง (MPa·m¹/²) ซึ่งสูงกว่าค่าของเซรามิกอะลูมินาทั่วไปอย่างมีนัยสำคัญ (โดยทั่วไปเพียง 3–5 เมกะปาสคาลเมตรหนึ่งหน่วยลบกำลังสอง) คุณสมบัตินี้ทำให้เซอร์โคเนียเหนือกว่าความเชื่อเดิมที่ว่าเซรามิกเป็นวัสดุที่เปราะบางโดยธรรมชาติ

กลไกการเพิ่มความเหนียวจากการเปลี่ยนเฟสมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในการบรรลุความเหนียวสูงในเซอร์โคเนีย เมื่อถูกความเครียด อนุภาคเฟสเตตระโกนัลกึ่งเสถียรที่อยู่รอบปลายรอยแตกจะเปลี่ยนเป็นเฟสโมโนคลินิก การเปลี่ยนแปลงนี้มาพร้อมกับการขยายปริมาตรประมาณ 3% ถึง 5% ซึ่งก่อให้เกิดความเค้นอัดที่ช่วยยับยั้งการขยายตัวของรอยแตกได้อย่างมีประสิทธิภาพ กลไกนี้ทำให้เซรามิกเซอร์โคเนียมีคุณสมบัติ “ทนทานต่อความเสียหาย” คล้ายโลหะ ซึ่งช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือในการทำงานได้อย่างมีนัยสำคัญ

ในแง่ของความแข็ง เซรามิกเซอร์โคเนียมีความแข็งตามค่าวิคเกอร์ส (Vickers) อยู่ที่ 1200–1400 HV และความแข็งตามค่าโมห์ส (Mohs) ประมาณ 8.0–8.5 ซึ่งอยู่ระหว่างควอตซ์และคอรันดัม คุณลักษณะนี้เมื่อรวมกับสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ (โดยทั่วไปอยู่ที่ 0.1–0.2) ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับชิ้นส่วนที่ต้องการความทนทานต่อการสึกหรอ

เซอร์โคเนีย (ZrO₂) ถือเป็นวัสดุเซรามิกสมรรถนะสูงที่สำคัญ วัสดุนี้ไม่เพียงแต่มีคุณสมบัติเด่นของเซรามิกทั่วไป เช่น ความแข็งสูง ความต้านทานการกัดกร่อน และความทนทานต่ออุณหภูมิสูงเท่านั้น แต่ยังเอาชนะความเปราะบางที่มีอยู่ในเซรามิกแบบดั้งเดิมได้ โดยแสดงถึงความเหนียวแบบโลหะ

ดังนั้น ซิรโคเนียเป็นเซรามิกหรือไม่? คำตอบคือใช่ มันอยู่ในหมวดหมู่ของเซรามิกพิเศษและมักถูกกล่าวถึงควบคู่กับเซรามิกอะลูมินาในฐานะสองเสาหลักภายในเซรามิกโครงสร้างขั้นสูง

Zhi Hao Ceramics มีความเชี่ยวชาญอย่างกว้างขวางในการควบคุมผงเซอร์โคเนีย กระบวนการเผาผนึก และการกลึงความแม่นยำสูง ทำให้เราสามารถนำเสนอโซลูชันผลิตภัณฑ์ที่มีลักษณะเด่นด้านความหนาแน่นสูง อัตราข้อบกพร่องต่ำ และความสม่ำเสมอที่ยอดเยี่ยม นี่คือเหตุผลสำคัญที่ทำให้ผู้ซื้อจำนวนมากเลือกเราเป็นผู้จัดหาในระยะยาวอย่างต่อเนื่อง

ขึ้นอยู่กับชนิดและปริมาณของสารเสถียรภาพ เซรามิกเซอร์โคเนียสามารถจำแนกออกเป็นหลายประเภทที่แตกต่างกัน โดยแต่ละประเภทจะมีลักษณะเฉพาะตัว:

เซอร์โคเนียเซรามิกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด YSZ สามารถควบคุมประสิทธิภาพการทำงานได้โดยการผสมออกไซด์ของอิทเทรียม (Y₂O₃) ในสัดส่วนที่แตกต่างกัน

• 3YSZ (3 โมล Y₂O₃ + 3 โมล Al₂O₃): แสดงความแข็งและความแข็งแรงสูง เหมาะสำหรับส่วนประกอบโครงสร้างและชิ้นส่วนที่ทนต่อการสึกหรอ

• 5YSZ (5mol ยttrium Oxide): สมรรถนะโดยรวมที่สมดุล ผสมผสานคุณสมบัติทางกลกับความเสถียรทางความร้อน

• 8YSZ (8 โมล Y₂O₃ + 3 โมล Y₂O₃ ยttrium oxide): แสดงคุณสมบัติการนำไฟฟ้าของไอออนออกซิเจนที่อุณหภูมิสูงได้ดีที่สุด เหมาะสำหรับการเคลือบผิวกันความร้อนและเซลล์เชื้อเพลิงออกไซด์ของแข็ง

การเติมออกไซด์ของแมกนีเซียม (MgO) เป็นสารเสถียรภาพ โดยเน้นที่ความเสถียรภาพในอุณหภูมิสูง สามารถยับยั้งการเสื่อมสภาพในอุณหภูมิต่ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติทางกลของมันค่อนข้างต่ำ และอุณหภูมิการเผาผนึกของมันค่อนข้างสูง (ประมาณ 1800°C) ซึ่งในบางกรณีอาจจำกัดขอบเขตการใช้งานของมัน

เซอร์โคเนียเสริมความแข็งแรงด้วยอะลูมินาเป็นวัสดุคอมโพสิตที่เกิดจากการผสมอนุภาคอะลูมินาเข้ากับเมทริกซ์เซอร์โคเนีย ทำให้ได้สมดุลระหว่างความคุ้มค่าและประสิทธิภาพในการใช้งาน งานวิจัยล่าสุดระบุว่า การเติมธาตุซีเรียมออกไซด์ (CeO₂) ในปริมาณที่เหมาะสมช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการเสื่อมสภาพทางความร้อนในสภาวะน้ำร้อนได้อย่างมีนัยสำคัญ โดยสามารถลดปริมาณเฟสโมโนคลินิกจาก 31.71% เหลือเพียง 9.61% ส่งผลให้อายุการใช้งานยาวนานขึ้นอย่างมาก

Zhi Hao Ceramics ได้พัฒนาผลิตภัณฑ์เซอร์โคเนียสามซีรีส์หลักที่ออกแบบมาเพื่อรองรับการใช้งานที่หลากหลาย ตอบสนองความต้องการที่แตกต่างกัน:

ซีรีส์ความเหนียวสูง (YSZ): ใช้การเสริมความเสถียรด้วยออกไซด์ของอิทเทรียม 3mol/% ทำให้ได้ความเหนียวในการแตกหักเกินกว่า 10 MPa·m¹/² เหมาะสำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างที่มีน้ำหนักมากและชิ้นส่วนที่ทนต่อการสึกหรอ การผสมผสานการออกแบบโครงสร้างตาข่ายเฮลิคอลไอโคซาเฮเดรลล่าสุดช่วยเพิ่มความต้านทานการแพร่กระจายของรอยแตกได้ดียิ่งขึ้น

ซีรีส์อุณหภูมิสูง (MSZ): สูตรเซอร์โคเนียเสถียรด้วยแมกนีเซียมที่ได้รับการปรับให้เหมาะสม เพิ่มความแข็งแรงเชิงกลในขณะที่ยังคงรักษาเสถียรภาพที่อุณหภูมิสูง โดยมีอุณหภูมิการใช้งานเกิน 1600°C ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับวัสดุทนไฟและการใช้งานเซ็นเซอร์

ซีรีส์ ZTA: ผสานความเหนียวสูงของเซอร์โคเนียกับความแข็งที่ยอดเยี่ยมของอะลูมินา ซีรีส์นี้มอบโซลูชันที่คุ้มค่าที่สุด เหมาะสำหรับลูกค้าที่ต้องการแนวทางที่สมดุลระหว่างต้นทุนและประสิทธิภาพ

ตาราง: พารามิเตอร์ประสิทธิภาพหลักที่เปรียบเทียบของผลิตภัณฑ์เซอร์โคเนียจาก Zhi Hao Ceramics

เซรามิกเซอร์โคเนีย ด้วยคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ ทำให้กลายเป็นวัสดุที่สำคัญในอุตสาหกรรมต่าง ๆ มากมาย

• ลูกปืนเซรามิก: ทนต่อการสึกหรอและทนต่อการกัดกร่อน เหมาะสำหรับสภาพการทำงานที่มีความเร็วสูงและรับน้ำหนักมาก

• เครื่องมือตัด: การเปลี่ยนคาร์ไบด์เชื่อมประสานเพื่อยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือ

• หัวต่อไฟเบอร์ออปติก: ความแม่นยำสูง, การสูญเสียต่ำ

• แผงหลังสมาร์ทโฟน: ผสมผสานความสวยงามกับความทนทาน
• เคสอุปกรณ์สวมใส่: ทนต่อรอยขีดข่วนและเป็นมิตรกับผิวหนัง
• ส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์: ความเสถียรของฉนวน, ตรงตามข้อกำหนดความแม่นยำสูง

• แผ่นกั้นเซลล์เชื้อเพลิง: วัสดุอิเล็กโทรไลต์ทนความร้อนสูง
• เครื่องมือเฉพาะทาง: เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

Zhi Hao Ceramics มีประสบการณ์ด้านผลิตภัณฑ์อย่างกว้างขวางและกรณีศึกษาของลูกค้าในสาขาการใช้งานที่กล่าวถึงข้างต้น ช่วยให้ผู้ซื้อสามารถเลือกซื้อได้อย่างมั่นใจ

• ความสามารถในการปรับแต่งแบบมืออาชีพ: ให้บริการสูตรและโครงสร้างที่ออกแบบเฉพาะตามความต้องการของลูกค้า

• บริการครบวงจร: การควบคุมแบบบูรณาการตั้งแต่วัตถุดิบและการเผาผนึกไปจนถึงการกลึงความแม่นยำสูง

• การจัดการคุณภาพอย่างเข้มงวด: การรับรองระบบ ISO รับประกันความสม่ำเสมอของทุกชุดการผลิต

• การจัดส่งที่รวดเร็วและการสนับสนุนทางเทคนิค: ตอบสนองความต้องการคู่ของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการผลิตในอุตสาหกรรม

ในยุคปัจจุบันที่การผลิตระดับสูงและวัสดุใหม่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว การเลือกผู้ผลิตเซรามิกเซอร์โคเนียที่เชื่อถือได้หมายถึงประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ที่เหนือกว่าและความเสี่ยงในการผลิตที่ลดลง

Zhi Hao Ceramics จะมอบโซลูชันเซรามิกเซอร์โคเนียคุณภาพสูงให้กับคุณ โดยอาศัยประสบการณ์กว่าทศวรรษ ความเชี่ยวชาญระดับมืออาชีพ และผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายครบวงจร

หากคุณกำลังมองหาลูกปืนเซรามิกเซอร์โคเนีย, เครื่องมือตัดเซรามิก, หรือชิ้นส่วนเซรามิกตามแบบที่คุณต้องการ, เราขอเชิญคุณติดต่อ Zhihao Ceramics. เราจะมอบสินค้าที่คุ้มค่าและบริการทางเทคนิคอย่างมืออาชีพให้แก่คุณ!