เซอร์โคเนีย (ZrO₂) เซรามิกคืออะไร?

เซอร์โคเนีย (ZrO₂) หรือที่รู้จักในชื่อ เซรามิกเซอร์โคเนีย ถือเป็นหนึ่งในเซรามิกทางเทคนิคที่ก้าวหน้าที่สุดในปัจจุบัน วัสดุเซอร์โคเนียมีความแข็งแรงทางกลที่ยอดเยี่ยม ความเหนียวต่อการแตกหัก ความต้านทานการสึกหรอ และความเสถียรทางเคมี ทำให้เป็นวัสดุที่ขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรมเทคโนโลยีขั้นสูง ได้รับการขนานนามว่า “เหล็กเซรามิก” เซรามิกเซอร์โคเนียผสมผสานความแข็งของเซรามิกทางเทคนิคกับความน่าเชื่อถือทางกลที่เหนือกว่าเซรามิกออกไซด์ส่วนใหญ่

ที่ Zhihao Ceramics เราเชี่ยวชาญในการผลิตชิ้นส่วนเซรามิกเซอร์โคเนียด้วยเครื่องจักรความแม่นยำสูงและการผลิตตามสั่ง เพื่อมอบโซลูชันที่ขับเคลื่อนด้วยประสิทธิภาพสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ รวมถึงอิเล็กทรอนิกส์ อวกาศ วิศวกรรมเคมี ยานยนต์ และอุปกรณ์ทางการแพทย์ ความสามารถในการผลิตขั้นสูง การควบคุมคุณภาพที่เข้มงวด และความเชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมของเรา ช่วยให้เราสามารถส่งมอบเซรามิกเซอร์โคเนียคุณภาพสูงสุดที่ปรับแต่งตามข้อกำหนดของลูกค้าได้

ไม่ว่าคุณจะต้องการข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติของวัสดุเซรามิกเซอร์โคเนีย ท่อเซรามิกเซอร์โคเนีย ZrO₂ ความแม่นยำสูง หรือชิ้นส่วนเซรามิกเซอร์โคเนียสีดำที่ออกแบบตามความต้องการ Zhihao Ceramics พร้อมเป็นพันธมิตรที่เชื่อถือได้ในวงการการผลิตเซรามิกขั้นสูง

ข้ามไปที่

ข้อดี | การสมัคร | เกรดวัสดุ | ลักษณะ | กรณีศึกษา | การประมวลผล | FAQ | เกี่ยวข้อง

เซรามิกเซอร์โคเนีย - วัสดุเซรามิกขั้นสูง - Zhihao Ceramics

ข้อดีของเซรามิกเซอร์โคเนีย

คุณสมบัติของเซรามิกเซอร์โคเนียมอบการผสมผสานที่น่าดึงดูดของลักษณะที่ทำให้มันเหนือกว่าวัสดุอื่น ๆ หลายชนิด:

  • ความเหนียวต่อการแตกหักสูง: เซอร์โคเนียมีความเหนียวต่อการแตกหักสูงถึง 10 เมกะปาสคาลเมตร1/2เหนือกว่าเซรามิกอะลูมินาอย่างมาก. ทำให้เซอร์โคเนียเป็นวัสดุที่เลือกใช้เมื่อความต้านทานการแตกร้าวเป็นสิ่งสำคัญที่สุด.
  • ความแข็งสูง: เซอร์โคเนียมีความแข็งตามมาตรฐานวิคเกอร์สประมาณ 1200 HV ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความต้านทานการสึกหรอที่ยอดเยี่ยม
  • ความแข็งแรงในการดัด: เซรามิกเซอร์โคเนียแสดงระดับความแข็งแรงสูงถึง 900 เมกะปาสคาล ซึ่งสูงกว่าความเหนียวของเหล็กวิศวกรรมหลายชนิด

  • อุณหภูมิการใช้งานสูงสุดสำหรับเซรามิกเซอร์โคเนีย: การทำงานที่เชื่อถือได้ที่อุณหภูมิต่อเนื่องสูงสุดถึง 900°C พร้อมความสามารถในการทนต่อการสัมผัสกับอุณหภูมิที่สูงขึ้นในระยะสั้น
  • ความต้านทานการกัดกร่อนที่เหนือกว่า: เซรามิกเซอร์โคเนียมีความต้านทานต่อกรด, ด่าง และโลหะเหลว, ทำให้มีความคงทนในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนทางเคมี.

  • การเพิ่มความเหนียวจากการเปลี่ยนเฟส: การเปลี่ยนเฟสภายในโครงสร้างเซอร์โคเนียที่เกิดจากแรงเค้นช่วยป้องกันการลุกลามของรอยแตกและเพิ่มความเหนียว
  • การนำความร้อนต่ำ: เซรามิกเซอร์โคเนียมีค่าการนำความร้อนต่ำที่สุดในบรรดาเซรามิก ทำให้เป็นฉนวนความร้อนที่ยอดเยี่ยม

เซอร์โคเนียมีการประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางในภาคส่วนที่ต้องการความทนทานสูง ตั้งแต่เครื่องมือเซรามิกเซอร์โคเนียไปจนถึงชิ้นส่วนในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ สมดุลที่เป็นเอกลักษณ์ระหว่างความแข็งแรง ความทนทาน และความยืดหยุ่นในการขึ้นรูป ช่วยให้เซอร์โคเนียสามารถทำงานได้ดีกว่าเซรามิกทางเลือกในหลายสถานการณ์เมื่อเปรียบเทียบกัน

วัสดุเซอร์โคเนียมีความต้านทานต่อการกัดกร่อนจากกรด ด่าง และตัวทำละลายอินทรีย์ได้อย่างยอดเยี่ยม จึงมั่นใจได้ถึงอายุการใช้งานที่ยาวนานในสภาพแวดล้อมทางเคมีที่รุนแรง

เซรามิกเซอร์โคเนียเกรดทางการแพทย์มีความเฉื่อยทางชีวภาพ ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับการปลูกถ่ายทางทันตกรรมและการแพทย์โดยไม่ก่อให้เกิดปฏิกิริยาแพ้หรือการตอบสนองของเนื้อเยื่อที่ไม่พึงประสงค์

ที่ Zhihao Ceramics เราเสริมสร้างข้อได้เปรียบที่มีอยู่เหล่านี้ด้วยเทคนิคการผลิตที่เป็นกรรมสิทธิ์เฉพาะ ส่งมอบเซรามิกเซอร์โคเนียคุณภาพเยี่ยมที่มีประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถืออย่างสม่ำเสมอ

การประยุกต์ใช้เซรามิกเซอร์โคเนียในอุตสาหกรรม

เซรามิกเซอร์โคเนียถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในหลากหลายอุตสาหกรรมเนื่องจากคุณสมบัติที่หลากหลาย:

การประยุกต์ใช้เซอร์โคเนียในทางการแพทย์มีอะไรบ้าง? เซอร์โคเนียเป็นวัสดุที่เลือกใช้สำหรับการบูรณะฟัน รวมถึงครอบฟัน สะพานฟัน และรากฟันเทียม ด้วยลักษณะที่คล้ายฟัน ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ และความแข็งแรง ทำให้เหนือกว่าทางเลือกแบบดั้งเดิมที่ทำจากพอร์ซเลนหลอมติดกับโลหะ ส่วนประกอบที่ใช้ในทางการแพทย์ที่ผลิตโดย Zhihao Ceramics เป็นไปตามข้อกำหนดที่เข้มงวดของหน่วยงานกำกับดูแลสำหรับเครื่องมือผ่าตัด รากฟันเทียมออร์โธปิดิกส์ และอวัยวะเทียม

ในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม เซรามิกเซอร์โคเนียถูกนำมาใช้สำหรับชิ้นส่วนที่ทนต่อการสึกหรอ เครื่องมือตัด ตลับลูกปืน ซีลปั๊ม และที่นั่งวาล์ว ความสามารถในการทนต่อการสึกหรอและการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยมช่วยยืดอายุการใช้งานของชิ้นส่วนในสภาพแวดล้อมที่ท้าทายได้อย่างมีนัยสำคัญ เราจัดหาชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสำหรับการจัดการและการประมวลผลวัสดุให้กับผู้ผลิตท่อเซรามิกเซอร์โคเนีย

การนำไฟฟ้าของไอออนออกซิเจนในเซรามิกเซอร์โคเนียทำให้มีคุณค่าในการใช้งานในเซ็นเซอร์ออกซิเจน เซลล์เชื้อเพลิง และเทคโนโลยีแบตเตอรี่ คุณสมบัติทางไฟฟ้าของมันเมื่อรวมกับความทนทานต่ออุณหภูมิสูง ทำให้สามารถนำไปใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงออกไซด์ของแข็ง (SOFCs) และส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ได้

จากชุดมีดเซรามิกเซอร์โคเนียที่คงความคมได้นานกว่ามีดเหล็กไปจนถึงนาฬิกาความแม่นยำสูงและเครื่องประดับ วัสดุเซรามิกเซอร์โคเนียช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและรูปลักษณ์ของผลิตภัณฑ์ได้อย่างดีเยี่ยม มีดเซรามิกเซอร์โคเนียของเรามีคุณสมบัติในการคงความคมและความทนทานต่อการกัดกร่อนได้อย่างยอดเยี่ยม โดยไม่ทิ้งรสโลหะ

คุณสมบัติการเป็นฉนวนความร้อนของวัสดุเซอร์โคเนียทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการเคลือบฉนวนความร้อนบนใบพัดกังหัน ในขณะที่ความแข็งและความทนทานของวัสดุนี้ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนป้องกันและเซ็นเซอร์เฉพาะทาง

ประเภทเซรามิกเซอร์โคเนีย

ที่ Zhi Hao Ceramics เราเสนอวัสดุเซอร์โคเนียหลากหลายชนิด ซึ่งแต่ละชนิดได้รับการออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพเฉพาะ:

เซรามิกเซอร์โคเนียที่เสถียรด้วยอิทเทรียม (Y-PSZ)

เซรามิกเซอร์โคเนียที่เสถียรด้วยอิทเทรียม (Y-PSZ) เป็นกลุ่มของวัสดุเซรามิกสมรรถนะสูงที่ใช้ธาตุอิทเทรียม (Y₂O₃) เป็นสารเสถียรภาพเพื่อเสถียรภาพบางส่วนของโครงสร้างผลึกแบบสี่เหลี่ยมจัตุรัส นอกจากนี้ยังเป็นรูปแบบที่พบมากที่สุดของเซรามิกเซอร์โคเนีย การเติมอิทเทรียมช่วยแก้ปัญหาการแตกร้าวจากการเปลี่ยนเฟสที่เกิดขึ้นในเซอร์โคเนียบริสุทธิ์ที่อุณหภูมิสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้มีความแข็งแรงเชิงกลที่ดีเยี่ยมและความเสถียรในระยะยาว

คุณสมบัติเด่น

  • ความแข็งแรงและความเหนียวสูง: Y-TZP แสดงให้เห็นถึงความแข็งแรงในการดัดงอที่สูงเป็นพิเศษ (โดยทั่วไป 900–1200 MPa) และความเหนียวในการแตกหัก (6–10 MPa·m¹/²) ในกลุ่มเซรามิกขั้นสูง ทำให้เป็นหนึ่งในเซรามิกโครงสร้างที่มีคุณสมบัติใกล้เคียงกับโลหะมากที่สุด
  • กลไกการเพิ่มความเหนียวจากการเปลี่ยนเฟส: ภายใต้แรงภายนอก ส่วนหนึ่งของเฟสสี่เหลี่ยมสามารถเปลี่ยนเป็นเฟสโมโนคลินิก ส่งผลให้เกิดผลของการเพิ่มความเหนียวจากการเปลี่ยนเฟส ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานการแตกหักและความต้านทานต่อรอยแตกของวัสดุอย่างมีนัยสำคัญ
  • ความต้านทานการสึกหรอที่โดดเด่น: ด้วยความแข็งตามมาตรวัดโมห์สที่ใกล้เคียง 9 จึงแสดงถึงความต้านทานการสึกหรอที่ยอดเยี่ยม เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่ต้องเผชิญกับการเสียดสีเป็นเวลานานและต้องการความทนทานต่อการสึกหรอในระดับสูง
  • ความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ยอดเยี่ยม: ความเฉื่อยทางเคมีและความไม่เป็นพิษทำให้สามารถนำไปใช้ได้อย่างกว้างขวางในงานชีวการแพทย์ เช่น รากฟันเทียมและอุปกรณ์ออร์โธปิดิกส์
  • ทนต่อการกัดกร่อนและความเสถียรทางเคมีได้อย่างยอดเยี่ยม: คงความเสถียรในสารละลายที่เป็นกรด ด่าง และเกลือ ทำให้เหมาะสำหรับใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อน
  • คุณสมบัติทางความร้อนที่เหนือกว่า: ค่าการนำความร้อนต่ำ (ประมาณ 2–3 W/m·K) ให้ประสิทธิภาพการเป็นฉนวนที่ยอดเยี่ยม; ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นใกล้เคียงกับเหล็ก ทำให้การยึดติดระหว่างโลหะกับเซรามิกเป็นไปได้ง่าย

การใช้งานหลัก

  • การแพทย์: ฟันปลอม (ครอบฟันและสะพานฟันเซรามิกทั้งหมด), การผ่าตัดเปลี่ยนข้อสะโพกและข้อเข่า, เป็นต้น
  • วิศวกรรมเครื่องกล: ตลับลูกปืนทนการสึกหรอ, แหวนซีล, เครื่องมือตัด, ชิ้นส่วนวาล์วและปั๊ม
  • อิเล็กทรอนิกส์และพลังงาน: อิเล็กโทรไลต์เซลล์เชื้อเพลิงออกไซด์ของแข็ง (SOFC), เซ็นเซอร์ออกซิเจน, ฯลฯ
  • อวกาศ: ส่วนประกอบโครงสร้างทนความร้อนสูงและวัสดุฉนวนกันความร้อน

การผลิตและการแปรรูป

เซรามิกเซอร์โคเนียที่เสถียรด้วยอิทเทรียมมักผลิตจากผงเซอร์โคเนียขนาดนาโนที่เจือด้วยอิทเทรียม 3–8 โมลเปอร์เซ็นต์ ผลิตผ่านกระบวนการอัดแบบไอโซสแตติกหรือการฉีดขึ้นรูป ตามด้วยการเผาด้วยความร้อนสูงเพื่อให้ได้โครงสร้างจุลภาคที่หนาแน่น เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดสำหรับชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูง กระบวนการกลึงที่มีความแม่นยำสูง เช่น การเจียรด้วยเพชร การกลึงด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง หรือการตัดด้วยเลเซอร์ มักมีความจำเป็น

เซรามิกเซอร์โคเนียที่มีแมกนีเซียมเป็นสารเสถียร (Mg-PSZ)

เซรามิกเซอร์โคเนียที่เสถียรบางส่วนด้วยออกไซด์แมกนีเซียม (MgO-PSZ) เป็นเซอร์โคเนียที่เสถียรบางส่วน (PSZ) ซึ่งเสถียรด้วยออกไซด์แมกนีเซียม (MgO) โดยผสมผสานความแข็งแรงและความเหนียวของเซอร์โคเนียเข้ากับการเสริมความเหนียวจากการเปลี่ยนเฟส ทำให้มีความต้านทานต่อรอยแตกและการสึกหรอที่ยอดเยี่ยม จึงเป็นวัสดุสำคัญสำหรับเซรามิกโครงสร้าง

คุณสมบัติเด่น

  • ความแข็งแรงและความเหนียวสูง: Mg-PSZ แสดงความแข็งแรงในการดัดงอสูง (ถึง 600–800 MPa) และความเหนียวในการแตกหัก (โดยทั่วไป 6–8 MPa·m¹/²) ซึ่งเหนือกว่าเซรามิกแบบดั้งเดิมอย่างมีนัยสำคัญ
  • การเพิ่มความแข็งแรงโดยการเปลี่ยนเฟส: ผ่านการเปลี่ยนแปลงเฟสที่เกิดจากแรงเค้นจากเฟสสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่เสถียรบางส่วนไปเป็นเฟสโมโนคลินิก MgO-PSZ สามารถยับยั้งการแพร่กระจายของรอยแตกได้อย่างมีประสิทธิภาพและเพิ่มความต้านทานต่อรอยแตก
  • ความต้านทานการสึกหรอที่เหนือกว่า: Mg-PSZ แสดงค่าความแข็งตามโมส์ประมาณ 8-9 ซึ่งให้ความต้านทานการสึกหรอที่ยอดเยี่ยม ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีการเสียดสีหรือรับน้ำหนักสูงเป็นเวลานาน
  • ความทนทานต่ออุณหภูมิสูง: MgO-PSZ รักษาเสถียรภาพโครงสร้างที่อุณหภูมิสูง โดยมีช่วงการใช้งานที่อุณหภูมิ 1000–1200°C
  • ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม: มีความเสถียรต่อสารเคมีที่มีความเป็นกรดและด่างส่วนใหญ่ เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อน เช่น อุตสาหกรรมเคมีและโลหะ
  • คุณสมบัติทางความร้อน: ความนำความร้อนต่ำ, ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนปานกลาง, และมีความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันในระดับหนึ่ง

การใช้งานหลัก

  • ชิ้นส่วนทนการสึกหรอในอุตสาหกรรม: วาล์วลูกบอล, แหวนซีล, ชิ้นส่วนปั๊มและวาล์ว, และวัสดุบุผิวทนการสึกหรอ
  • การตัดและเครื่องมือ: เครื่องมือตัด, แม่พิมพ์ขึ้นรูป และหัวฉีด
  • โลหะวิทยาและพลังงาน: เตาหลอมทนไฟสำหรับอุณหภูมิสูง, หัวฉีดหล่อต่อเนื่องสำหรับเหล็กหลอมเหลว, และวัสดุทนไฟ
  • วิศวกรรมส่วนประกอบโครงสร้าง: ตลับลูกปืนความแข็งแรงสูง, บูช และส่วนประกอบที่ทนต่อการกระแทก

เทคนิคการผลิตและการแปรรูป

Mg-PSZ ใช้ผงเซอร์โคเนียที่มีความบริสุทธิ์สูงซึ่งเจือด้วยแมกนีเซียมออกไซด์ประมาณ 8-10 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก โครงสร้างจุลภาคที่หนาแน่นได้มาจากการอัดแบบไอโซสแตติกและการเผาผนึกที่อุณหภูมิสูง เมล็ดของมันมีเฟสทรงลูกบาศก์ที่เสถียรควบคู่กับเฟสทรงสี่เหลี่ยมที่เปลี่ยนรูปได้บางส่วน ซึ่งช่วยเพิ่มความเหนียวของมัน เนื่องจากความแข็งที่ยอดเยี่ยม การตัดเฉือนจึงมักต้องใช้การเจียรที่มีความแม่นยำโดยใช้ล้อเจียรเพชรหรือการประมวลผลด้วยเลเซอร์

เซรามิกเซอร์โคเนียเสริมความแข็งแรงด้วยอะลูมินา (ZTA)

เซอร์โคเนีย-ทักเคน อะลูมินา (ZTA) เป็นวัสดุเซรามิกคอมโพสิตที่ประกอบด้วยเมทริกซ์อะลูมินาสูง (Al₂O₃) ที่เจือด้วยอนุภาคเซอร์โคเนีย (ZrO₂) ในสัดส่วนที่เหมาะสม การเติมเซอร์โคเนียช่วยเพิ่มความเหนียวต่อการแตกหักและความต้านทานต่อรอยแตกของ ZTA อย่างมีนัยสำคัญ ทำให้เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแข็งแรงสูง ความต้านทานการสึกหรอ และความต้านทานการกัดกร่อน

คุณสมบัติเด่น

  • ความเหนียวต่อการแตกหักที่เพิ่มขึ้น: เมื่อเปรียบเทียบกับเซรามิกอะลูมินาบริสุทธิ์ อนุภาค ZTA จะเกิดการเปลี่ยนแปลงเฟสที่เกิดจากแรงเค้นระหว่างการขยายตัวของรอยแตกผ่านกลไกการเพิ่มความเหนียวจากการเปลี่ยนแปลงเฟส ส่งผลให้ขัดขวางการขยายตัวของรอยแตกและเพิ่มความเหนียวต่อการแตกหักอย่างมีนัยสำคัญ
  • ความแข็งแรงและความแข็งที่โดดเด่น: ด้วยการผสมผสานความแข็งสูงของอะลูมินา (ประมาณ 9 บนมาตราส่วนโมห์) กับความแข็งแรงสูงของเซอร์โคเนีย ทำให้ ZTA มีความแข็งแรงในการดัดงอถึง 500–800 MPa
  • ความต้านทานการสึกหรอที่โดดเด่น: โครงสร้างคอมโพสิตแสดงถึงความต้านทานการสึกหรอที่ยอดเยี่ยม ทำให้สามารถนำไปใช้ได้อย่างกว้างขวางในชิ้นส่วนอุตสาหกรรมที่ต้องเผชิญกับการสึกกร่อนอย่างรุนแรง
  • ทนต่อการกัดกร่อนได้อย่างยอดเยี่ยม: คงความเสถียรในสภาพแวดล้อมที่มีความเป็นกรดและด่างสูง ทำให้เหมาะสำหรับใช้งานในสภาวะที่รุนแรง เช่น การใช้งานทางเคมีและโลหะวิทยา
  • คุณสมบัติทางความร้อนที่สมดุล: เมื่อเปรียบเทียบกับอะลูมินาบริสุทธิ์ ZTA แสดงความต้านทานต่อความร้อนกระแทกได้ดีกว่าและมีสัมประสิทธิ์การขยายตัวด้วยความร้อนใกล้เคียงกับโลหะ ซึ่งเอื้อต่อการยึดติดระหว่างโลหะกับเซรามิก

การใช้งานทั่วไป

  • เครื่องกลและวิศวกรรม: ตลับลูกปืน, วาล์ว, ซีล, ชิ้นส่วนปั๊ม
  • ชิ้นส่วนทนการสึกหรอ: ลูกบอลบด, สื่อบด, เครื่องมือตัด
  • อิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้า: ฉนวน, วัสดุรองรับ, ส่วนประกอบฉนวนความแข็งแรงสูง
  • อุปกรณ์ทางการแพทย์: ข้อเทียม, ฟันปลอม
  • วิศวกรรมโลหะและเคมี: เตาหลอมทนความร้อนสูง, หัวฉีด, ผิวเคลือบทนการสึกหรอ

การผลิตและการแปรรูป

ZTA ผลิตโดยการผสมผงอะลูมินาและผงเซอร์โคเนียในอัตราส่วนที่เฉพาะเจาะจง (โดยทั่วไปคือ 10-20% โดยน้ำหนัก) อย่างสม่ำเสมอ จากนั้นทำการอัดแห้ง, การอัดแรงดันไอโซสแตติก หรือการฉีดขึ้นรูป และตามด้วยการเผาผนึกที่อุณหภูมิสูง โครงสร้างจุลภาคที่ได้แสดงให้เห็นการกระจายตัวของอนุภาคเซอร์โคเนียอย่างสม่ำเสมอภายในเมทริกซ์อะลูมินา ส่งผลให้เกิดพื้นผิวที่มีความเหนียวทนทาน เนื่องจากความแข็งสูง การขึ้นรูปด้วยเครื่องจักรมักต้องใช้เครื่องมือเพชรหรือการประมวลผลด้วยเลเซอร์เพื่อให้ได้ความแม่นยำ

เซรามิกเซอร์โคเนียชนิดทนทานด้วยออกไซด์ของอะลูมิเนียม (ATZ)

เซรามิกเซอร์โคเนียเสริมความเหนียวด้วยอะลูมินา (Alumina-toughened zirconia ceramics หรือ ATZ) ประกอบด้วยเซรามิกคอมโพสิตที่เกิดจากเมทริกซ์เซอร์โคเนีย (ZrO₂) ที่เจือด้วยอนุภาคอะลูมินา (Al₂O₃) ในสัดส่วนที่กำหนด ต่างจาก ZTA (zirconia-toughened alumina) ซึ่งประกอบด้วยอะลูมินาเป็นหลัก ATZ จะมีเซอร์โคเนียเป็นองค์ประกอบหลัก การผสมอะลูมินาในปริมาณเล็กน้อยช่วยเพิ่มความแข็งแรง ความแข็ง และความทนทานต่อการสึกหรอของวัสดุนี้ได้มากยิ่งขึ้น ในขณะที่ยังคงรักษาความเหนียวต่อการแตกหักในระดับที่ดี

คุณสมบัติเด่น

  • ความแข็งแรงและความเหนียวที่เพิ่มขึ้น: โดยอาศัยกลไกความแข็งแรงสูงและการเพิ่มความเหนียวจากการเปลี่ยนเฟสของเซอร์โคเนีย Y-TZP การเติมอนุภาคอะลูมินาช่วยเพิ่มความเสถียรของโครงสร้างจุลภาคของวัสดุนี้ ส่งผลให้ความแข็งแรงในการดัดงออยู่ระหว่าง 1000 ถึง 1400 MPa และค่าความเหนียวต่อการแตกหักอยู่ที่ 7 ถึง 10 MPa·m¹/²
  • ความต้านทานการสึกหรอและความแข็งที่โดดเด่น: ความแข็งสูงของออกไซด์ของอะลูมิเนียม (ประมาณ 9 บนมาตราส่วนโมห์) มอบความต้านทานการสึกหรอที่ยอดเยี่ยมให้กับ ATZ ซึ่งเหนือกว่า Y-TZP บริสุทธิ์อย่างมาก
  • คุณสมบัติทางความร้อนที่เหนือกว่า: การเติมอะลูมินาช่วยลดค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของวัสดุ เพิ่มเสถียรภาพทางความร้อน และเพิ่มความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน สามารถใช้งานได้ที่อุณหภูมิสูงถึง 1500°C
  • ความเสถียรทางเคมีที่เหนือกว่า: สามารถรักษาความเฉื่อยทางเคมีต่อกรด ด่าง และสารกัดกร่อนส่วนใหญ่ได้อย่างดีเยี่ยม จึงเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความทนทานสูง
  • เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำ: ด้วยความแข็งแรงสูงและความทนทานต่อการสึกหรอ ทำให้ถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในชิ้นส่วนที่ต้องการความน่าเชื่อถือสูงและอายุการใช้งานยาวนาน

การใช้งานทั่วไป

  • การแพทย์: วัสดุไบโอเซรามิก เช่น รากฟันเทียม ฟันปลอม และข้อสะโพกเทียม
  • เครื่องกลและวิศวกรรม: ตลับลูกปืนที่มีความแข็งแรงสูง ซีล ชิ้นส่วนปั๊มและวาล์ว และเครื่องมือตัด
  • อิเล็กทรอนิกส์และพลังงาน: ฉนวนความแข็งแรงสูงและส่วนประกอบเซลล์เชื้อเพลิงออกไซด์แข็ง
  • อวกาศ: หัวฉีดทนการสึกหรอและชิ้นส่วนโครงสร้างทนความร้อนสูง

การผลิตและการแปรรูป

ATZ มักผลิตจากเมทริกซ์ผง Y-TZP ความบริสุทธิ์สูง โดยเติมอะลูมินาในปริมาณเล็กน้อย (โดยทั่วไป 10-20 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก) วัสดุจะถูกขึ้นรูปด้วยการอัดแบบไอโซสแตติก การฉีดขึ้นรูป หรือการหล่อเทป ตามด้วยการเผาผนึกที่อุณหภูมิสูง ภายในโครงสร้างจุลภาคที่ผ่านการเผาผนึก อะลูมิเนียมออกไซด์กระจายตัวอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งเมทริกซ์เซอร์โคเนีย ช่วยเสริมความแข็งแรงบริเวณรอยต่อของเกรนและเพิ่มความต้านทานการสึกหรอ ด้วยคุณสมบัติความแข็งและความเหนียวสูง การขึ้นรูปด้วยเครื่องจักรจึงต้องใช้การเจียรด้วยเพชร การตัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง หรือการตัดด้วยความแม่นยำด้วยเลเซอร์

คุณสมบัติของวัสดุเซอร์โคเนีย

Zhi Hao Ceramics นำเสนอวัสดุเซรามิกเซอร์โคเนียหลากหลายประเภทให้เลือกตามความต้องการของลูกค้า คุณค่าด้านล่างนี้เป็นลักษณะทั่วไปของวัสดุ ซึ่งอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับรูปแบบผลิตภัณฑ์และกระบวนการผลิต หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติม กรุณาติดต่อเราได้ทุกเมื่อ

คุณสมบัติทางกล

ประสิทธิภาพ หน่วย เซอร์โคเนียมออกไซด์ แมกนีเซียมเซอร์โคเนียม ZTA
สี —— ขาว สีเหลือง ขาว
ความหนาแน่น กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร 6.05 5.7 4.1~4.38
ความแข็ง กิกะปาสคาล 12.5 11.8 15
ความแข็งแรงในการรับแรงอัด เมกะปาสคาล 2100 1750 2350
ความแข็งแรงในการดัด เมกะปาสคาล 850 900 700
ความเหนียวต่อการแตกหัก เมกะปาสคาลเมตร1/2 4~5 >7.0 3.5
โมดูลัสของความยืดหยุ่น กิกะปาสคาล 200 200 310
อัตราส่วนปัวซอง —— 0.3 0.3 0.26

ประสิทธิภาพทางความร้อน

ประสิทธิภาพ หน่วย เซอร์โคเนียมออกไซด์ แมกนีเซียมเซอร์โคเนียม ZTA
อุณหภูมิการทำงานสูงสุด ℃ (ไม่มีโหลด) 1000 1000 1500
การนำความร้อน @ 25°C วัตต์ต่อเมตรเคลวิน 2 2.2 20
สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่ 400°C 1 ต่อ 10-6องศาเซลเซียส 10 10.2 8
ความร้อนจำเพาะ จูลต่อหนึ่งกิโลกรัมต่อเคลวิน 460 400 720
ความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน ℃ (วางในน้ำ) 300 350 300

ประสิทธิภาพทางไฟฟ้า

ประสิทธิภาพ หน่วย เซอร์โคเนียมออกไซด์ แมกนีเซียมเซอร์โคเนียม ZTA
ค่าคงที่ไดอิเล็กทริก 1 เมกะเฮิรตซ์ 30 28 10.2
ค่าความแข็งแรงของไดอิเล็กทริก (6.35 มม.) เอซี เคโวลต์ต่อมิลลิเมตร 9 9.4 9
การสูญเสียไดอิเล็กทริก 1 เมกะเฮิรตซ์ 16 คูณ 10-4 10 คูณ 10-4 20 คูณ 10-4
ค่าความต้านทานต่อปริมาตร @ 25°C โอห์มต่อเซนติเมตร >1013 >1012 >1014
ค่าความต้านทานต่อปริมาตร @ 500°C โอห์มต่อเซนติเมตร >103 >103 >104

กรณีศึกษาการใช้งานเซรามิกเซอร์โคเนีย

เซรามิกเซอร์โคเนีย (ZrO₂) จาก Zhi Hao Ceramics มีชื่อเสียงในด้านความแข็งแรงสูงเป็นพิเศษ ความเหนียวต่อการแตกหักที่ยอดเยี่ยม ความต้านทานการสึกหรอที่ดีเยี่ยม และความเสถียรทางเคมี พวกมันถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมที่ต้องการคุณสมบัติทางกลและความทนทานสูงสุด เมื่อเปรียบเทียบกับเซรามิกโครงสร้างชนิดอื่น เซรามิกเซอร์โคเนียมีความเหนียวใกล้เคียงกับโลหะและมีกลไกการเพิ่มความเหนียวจากการเปลี่ยนเฟสที่เป็นเอกลักษณ์ ทำให้เป็นวัสดุเซรามิกขั้นสูงที่ผสมผสานความแข็งกับความน่าเชื่อถือเข้าด้วยกัน

การใช้งานหลักของเซรามิกเซอร์โคเนีย:

  • ท่อและแท่งเซอร์โคเนีย (ขนาดมาตรฐานและขนาดพิเศษตามสั่ง)
  • ซีร็อกเนีย เซรามิก ซีล, วาล์ว และชิ้นส่วนปั๊ม
  • แผ่นและแผ่นเซรามิกเซอร์โคเนีย
  • ลูกปืนและบูชซิงโคเนีย
  • เครื่องมือตัดและอุปกรณ์เครื่องมือเซรามิกเซอร์โคเนีย
  • โครงสร้างเซอร์โคเนียที่ผ่านการประมวลผลตามความต้องการสำหรับอุตสาหกรรมเทคโนโลยีขั้นสูง
บูชเซรามิกเซอร์โคเนียเสถียรด้วยแมกนีเซียม
แท่งเซรามิกเซอร์โคเนียเสริมความเสถียรด้วยอิทเทรียม
เซรามิกเซอร์โคเนีย ใบมีดติดตาย 03
เซรามิกเซอร์โคเนียแบบสตั๊ด 01
ส่วนประกอบโครงสร้างเซรามิกเซอร์โคเนียสีดำ 03
แหวนเซรามิกเซอร์โคเนีย 02
เครื่องมือตัดเซอร์โคเนีย 03
บล็อกเซรามิกเซอร์โคเนียเสถียรด้วยแมกนีเซียม 3

การแปรรูปเซรามิกเซอร์โคเนีย

เซรามิกเซอร์โคเนียเป็นที่รู้จักในด้านความเหนียวที่ยอดเยี่ยม ความแข็งแรงสูง และความต้านทานการสึกหรอที่ยอดเยี่ยม ทำให้เป็นหนึ่งในวัสดุเซรามิกที่ทันสมัยที่สุดในวิศวกรรมความแม่นยำ Zhihao Ceramics ให้บริการการตัดเฉือนเซรามิกเซอร์โคเนียอย่างครบวงจร มอบประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม ความทนทาน และความแม่นยำที่ปรับแต่งตามความต้องการของลูกค้า

ในระหว่างกระบวนการผลิต เราใช้เทคนิคการเจียรด้วยเพชร การกัดความแม่นยำสูง และการขัดเงาอย่างละเอียด เพื่อให้ได้ความแม่นยำในระดับไมโครเมตรและพื้นผิวที่เรียบเนียนเป็นพิเศษ ความสามารถเหล่านี้ช่วยให้มั่นใจว่าชิ้นส่วนเซรามิกเซอร์โคเนียของเราตรงตามข้อกำหนดด้านความแม่นยำเชิงโครงสร้างและความสวยงามที่เข้มงวด ซึ่งอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อุปกรณ์ทางการแพทย์ อากาศยาน และเครื่องจักรขั้นสูงต้องการ

ด้วยประสบการณ์ทางเทคนิคที่สั่งสมมาหลายปีและอุปกรณ์ที่ทันสมัย Great Ceramics ไม่เพียงแต่จัดหาชิ้นส่วนมาตรฐานเท่านั้น แต่ยังเชี่ยวชาญในการผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างที่ซับซ้อนตามความต้องการเฉพาะ ซึ่งต้องการความน่าเชื่อถือสูงและอายุการใช้งานที่ยาวนาน

การเจียรและกัดด้วยเครื่อง CNC

การกัด การกลึง และการเจียรด้วยเครื่อง CNC พร้อมความเที่ยงตรงสูงถึงระดับไมโครเมตร

การบดและการขัดเงา

การขัดผิวให้เรียบเนียนจะช่วยให้ได้พื้นผิวที่เรียบลื่นและได้มาตรฐานทางแสง

การประมวลผลด้วยเลเซอร์ของวัสดุเซรามิก

การตัดเซรามิกด้วยเลเซอร์

การเจาะและตัดด้วยเลเซอร์สำหรับรูปทรงที่ซับซ้อน

ชุดประกอบโลหะและเซรามิกบราซ - 600x600

การเคลือบโลหะและการเชื่อม

การเคลือบโลหะบนพื้นผิวเซรามิก (Mo/Mn, W)

FAQ

ใช่,เซอร์โคเนียมออกไซด์เป็นเซรามิก——โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มันถูกจัดประเภทเป็นเซรามิกขั้นสูงหรือเซรามิกเทคนิค ซึ่งแตกต่างจากเซรามิกแบบดั้งเดิมที่มีพื้นฐานจากดินเหนียวเซรามิกเซอร์โคเนียมันถูกสกัดจากเซอร์โคเนียมไดออกไซด์ (ZrO₂) และผ่านกระบวนการที่ซับซ้อน ทำให้มีคุณสมบัติทางกลและทางความร้อนที่ยอดเยี่ยม

เซอร์โคเนียมออกไซด์เป็นเซรามิกมันไม่ใช่โลหะ แม้ว่าจะมีซิลิคอนออกไซด์ (ZrO₂) ในรูปแบบที่ถูกออกซิไดซ์อยู่ก็ตาม แต่มันทำหน้าที่เป็นวัสดุเซรามิกที่มีสมบัติแตกต่างจากโลหะอย่างชัดเจน ซึ่งรวมถึงความแข็งที่ยอดเยี่ยม การเป็นฉนวนไฟฟ้า และการต้านทานการกัดกร่อน

ไม่ทั้งหมด. แม้ว่าเซอร์โคเนียมออกไซด์เป็นเซรามิกอย่างไรก็ตาม เซรามิกทั้งหมดไม่ได้เป็นเซอร์โคเนีย เซรามิกแบบดั้งเดิมมักทำจากวัสดุซิลิเกต ในขณะที่เซรามิกเซอร์โคเนียมันเป็นตัวแทนของชนิดเฉพาะของวัสดุเซรามิกขั้นสูงที่มีสมบัติที่ได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านความแข็งแรง ความเหนียว และความต้านทานความร้อน

เซอร์โคเนียมออกไซด์และเซรามิกส์การเลือกขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชัน สำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการความแข็งแรงสูง ความเหนียวต่อการแตก และการต้านทานการสึกหรอเซรามิกเซอร์โคเนียเครื่องปั้นดินเผาแบบดั้งเดิมโดยทั่วไปมีคุณภาพเหนือกว่า อย่างไรก็ตาม สำหรับการใช้งานที่มีความต้องการไม่เข้มงวดมากนัก หรือเมื่อต้นทุนเป็นปัจจัยหลัก เครื่องปั้นดินเผาแบบดั้งเดิมอาจเพียงพอ

เซรามิกเซอร์โคเนียมีการประยุกต์ใช้ที่หลากหลายรวมถึงฟันปลอม (ครอบฟัน สะพานฟัน) เครื่องมือตัด ชิ้นส่วนทนการสึกหรอ เซ็นเซอร์ออกซิเจน เซลล์เชื้อเพลิง ชั้นเคลือบกันความร้อน เครื่องมือวัดความแม่นยำเครื่องตัดเซรามิกเซอร์โคเนียและส่วนประกอบอุตสาหกรรมต่าง ๆ ที่ต้องการประสิทธิภาพสูงภายใต้สภาวะที่ท้าทาย

ใช่,เซอร์โคเนียมออกไซด์เป็นเซรามิกเซอร์โคเนีย—ประกอบด้วยเฟสผลึกต่าง ๆ ของเซอร์โคเนียมไดออกไซด์เป็นหลัก (เสถียรภาพด้วยสารเติมแต่งเช่น อิตเทรียม) รูปแบบพื้นฐานไม่มีองค์ประกอบโลหะ วัสดุผสมบางชนิดอาจรวมเซอร์โคเนียกับสารอื่น ๆ แต่บริสุทธิ์เซรามิกเซอร์โคเนียเป็นเซรามิก 100%

สินค้าที่เกี่ยวข้อง

เซรามิกอะลูมิเนียมไนไตรด์ - เซรามิกที่มีค่าการนำความร้อนสูง

เซรามิกอะลูมิเนียมไนไตรด์

เซรามิกบอรอนไนไตรด์

เซรามิกบอรอนไนไตรด์

เซรามิกออกไซด์อะลูมิเนียม

เซรามิกออกไซด์อะลูมิเนียม

ผู้เชี่ยวชาญด้านการผลิตเซรามิกขั้นสูง

ทำไมต้องเลือกเซอร์โคเนียของ Zhihao Ceramics?

  • การปรับแต่ง: ตั้งแต่แท่งและท่อเซอร์โคเนียมาตรฐานไปจนถึงชิ้นส่วนที่ซับซ้อน
  • การกลึงความแม่นยำสูง: การเจียรด้วยเพชรที่ทันสมัยที่สุดรับประกันความแม่นยำระดับไมโครเมตร
  • ความเชี่ยวชาญด้านวัสดุ: มีประสบการณ์หลายสิบปีในการกลึงเซรามิกเซอร์โคเนีย ZrO₂
  • การประกันคุณภาพ: ระเบียบการตรวจสอบและทดสอบที่เข้มงวด
  • ทั่วโลก: ให้บริการลูกค้าทั่วทั้งยุโรป, อเมริกาเหนือ และเอเชีย

ติดต่อวันนี้ เรา