Gốm sứ oxit zirconium (ZrO₂) là gì?
Zirconium oxide (ZrO₂), còn được gọi là gốm zirconium oxide, là một trong những loại gốm kỹ thuật tiên tiến nhất hiện nay. Vật liệu zirconium oxide có độ bền cơ học, độ bền gãy, độ bền mài mòn và tính ổn định hóa học xuất sắc, đã trở thành một phần không thể thiếu trong ngành công nghiệp công nghệ cao. Gốm zirconium oxide được gọi là “thép gốm”, kết hợp độ cứng của gốm kỹ thuật và độ tin cậy cơ học vượt trội so với hầu hết các loại gốm oxit khác.
Tại Zhi Hao Ceramics, chúng tôi chuyên về gia công chính xác và sản xuất theo yêu cầu các bộ phận gốm zirconia, đảm bảo cung cấp các giải pháp dựa trên hiệu suất cho các ngành công nghiệp như điện tử, hàng không vũ trụ, kỹ thuật hóa học, ô tô và thiết bị y tế. Khả năng gia công tiên tiến, kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt và chuyên môn kỹ thuật của chúng tôi cho phép chúng tôi cung cấp gốm zirconia chất lượng cao nhất theo yêu cầu của khách hàng.
Dù bạn đang tìm kiếm các đặc tính của vật liệu gốm zirconia, ống gốm zirconia ZrO₂ có độ chính xác cao, hay các bộ phận gốm zirconia đen tùy chỉnh, Zhihao Ceramics luôn là đối tác đáng tin cậy trong lĩnh vực sản xuất gốm sứ tiên tiến.
Đi đến
Ưu điểm | Ứng dụng | Cấp độ vật liệu | Đặc tính | Trường hợp | gia công | FAQ | Liên quan
Ưu điểm của gốm zirconia
Các đặc tính của gốm zirconia cung cấp một sự kết hợp đáng chú ý của các đặc tính, khiến nó vượt trội so với nhiều vật liệu khác:
Tại Zhi Hao Ceramics, chúng tôi tận dụng công nghệ gia công độc quyền để nâng cao những ưu điểm vốn có, cung cấp gốm zirconia có chất lượng ổn định và độ tin cậy cao nhất.
Ứng dụng công nghiệp của gốm zirconia
Gốm sứ zirconia được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp nhờ tính đa năng của nó:
Loại gốm zirconia
Tại Zhi Hao Ceramics, chúng tôi cung cấp các loại vật liệu oxit zirconium, mỗi loại được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu tính năng khác nhau:
Gốm zirconia ổn định yttrium (Y-PSZ)
Gốm sứ zirconia ổn định bằng yttrium (Y-PSZ) là một loại vật liệu gốm sứ cao cấp sử dụng yttrium (Y₂O₃) làm chất ổn định để ổn định một phần cấu trúc tinh thể tứ giác. Đây cũng là loại gốm sứ zirconia phổ biến nhất. Việc pha trộn yttrium đã giải quyết hiệu quả vấn đề nứt vỡ do chuyển pha ở nhiệt độ cao của zirconia tinh khiết, từ đó mang lại tính năng cơ học xuất sắc và độ ổn định lâu dài.
Đặc điểm chính
Ứng dụng chính
Sản xuất và chế biến
Gốm zirconia ổn định yttrium thường được chế tạo từ bột zirconia nano được pha tạp 3-8 mol% yttrium. Chúng được sản xuất bằng phương pháp ép đẳng áp hoặc ép phun, sau đó được nung ở nhiệt độ cao để đạt được cấu trúc vi mô đặc chắc. Để đáp ứng yêu cầu của các bộ phận chính xác, thường cần các quy trình gia công chính xác cao như mài kim cương, gia công siêu âm hoặc cắt laser.
Gốm sứ oxit zirconium ổn định magiê (Mg-PSZ)
Gốm zirconia ổn định bằng oxit magiê (MgO-PSZ) là loại gốm zirconia ổn định một phần bằng oxit magiê (MgO). Chúng kết hợp độ bền cao và độ dẻo dai của zirconia với khả năng tăng cường độ bền do chuyển pha, mang lại khả năng chống nứt và mài mòn xuất sắc, khiến chúng trở thành vật liệu quan trọng trong gốm kết cấu.
Đặc điểm chính
Ứng dụng chính
Quy trình sản xuất và chế biến
Mg-PSZ sử dụng bột oxit zirconium tinh khiết cao được pha tạp khoảng 8-10% trọng lượng oxit magiê. Cấu trúc vi mô dày đặc được tạo ra thông qua quá trình ép đẳng áp và nung ở nhiệt độ cao. Các hạt tinh thể có cấu trúc lập phương ổn định và một phần cấu trúc tứ giác có thể biến dạng, giúp tăng cường độ bền cao. Do độ cứng cực cao, quá trình gia công thường yêu cầu sử dụng đá mài kim cương hoặc gia công bằng laser để mài chính xác.
Gốm zirconia được gia cố bằng nhôm oxit (ZTA)
Zirconia-toughened alumina (ZTA) là một loại vật liệu gốm composite, được cấu tạo từ ma trận alumina (Al₂O₃) có hàm lượng cao được pha trộn với một tỷ lệ nhất định các hạt zirconia (ZrO₂). Việc bổ sung zirconia đã nâng cao đáng kể độ bền gãy và khả năng chống nứt của ZTA, khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu độ bền cao, khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn xuất sắc.
Đặc điểm chính
Ứng dụng điển hình
Sản xuất và chế biến
ZTA được sản xuất bằng cách trộn đều bột nhôm oxit với bột zirconium oxit theo tỷ lệ cụ thể (thường là 10-20%), sau đó ép khô, ép đồng nhất hoặc ép phun, và cuối cùng nung ở nhiệt độ cao. Cấu trúc vi mô thu được cho thấy các hạt zirconia phân bố đồng đều trong cơ sở nhôm oxit, tạo ra bề mặt cứng hơn. Do độ cứng cao, gia công cơ khí thường yêu cầu sử dụng dao cắt kim cương hoặc gia công bằng laser để đảm bảo độ chính xác.
Gốm zirconia gia cường bằng oxit nhôm (ATZ)
Gốm zirconia gia cường bằng nhôm oxit (ATZ) là loại gốm composite được tạo thành từ ma trận zirconia (ZrO₂) được pha trộn với một tỷ lệ nhất định các hạt nhôm oxit (Al₂O₃). Khác với ZTA (zirconia gia cường bằng nhôm oxit), ATZ chủ yếu được cấu tạo từ zirconia. Việc bổ sung một lượng nhỏ oxit nhôm giúp tăng cường độ bền, độ cứng và khả năng chống mài mòn, đồng thời duy trì độ bền gãy tốt.
Đặc điểm chính
Ứng dụng điển hình
Sản xuất và chế biến
ATZ thường được sản xuất từ bột nền Y-TZP có độ tinh khiết cao, kết hợp với một lượng nhỏ (thường là 10-20% trọng lượng) oxit nhôm. Vật liệu được gia công bằng phương pháp ép đẳng áp, ép phun hoặc đúc dải, sau đó được nung kết ở nhiệt độ cao. Trong cấu trúc vi mô sau khi nung kết, oxit nhôm phân bố đồng đều trong nền zirconia, làm cứng các ranh giới tinh thể và tăng cường khả năng chống mài mòn. Do độ cứng và độ bền cao, quá trình gia công cần sử dụng mài kim cương, gia công siêu âm hoặc cắt laser chính xác.
Đặc tính của vật liệu oxit zirconium
Chúng tôi cung cấp nhiều loại vật liệu gốm zirconia cho khách hàng lựa chọn. Các giá trị dưới đây là đặc tính điển hình của vật liệu, có thể thay đổi tùy thuộc vào cấu hình sản phẩm và quy trình sản xuất. Để biết thêm chi tiết, vui lòng liên hệ với chúng tôi bất cứ lúc nào.
Tính chất cơ học
| Hiệu suất | Unit | Zirconium oxide | magiê zirconium | ZTA |
| Màu sắc | —— | màu trắng | màu vàng | màu trắng |
| Mật độ | g/cm³ | 6.05 | 5.7 | 4.1~4.38 |
| Độ cứng | GPa | 12.5 | 11.8 | 15 |
| Độ bền nén | MPa | 2100 | 1750 | 2350 |
| Độ bền uốn | MPa | 850 | 900 | 700 |
| Độ bền gãy | MPa・m1/2 | 4~5 | >7.0 | 3.5 |
| độ đàn hồi | GPa | 200 | 200 | 310 |
| Hệ số Poisson | —— | 0.3 | 0.3 | 0.26 |
Tính chất nhiệt
| Hiệu suất | đơn vị | Zirconium oxide | magiê zirconium | ZTA |
| Nhiệt độ sử dụng tối đa | ℃ (Không tải) | 1000 | 1000 | 1500 |
| Hệ số dẫn nhiệt @ 25°C | W/(m・K) | 2 | 2.2 | 20 |
| Hệ số giãn nở nhiệt @400°C | 1 x 10-6/°C | 10 | 10.2 | 8 |
| Nhiệt dung riêng | J/(kg・K) | 460 | 400 | 720 |
| Khả năng chống sốc nhiệt | ℃ (Đặt vào nước) | 300 | 350 | 300 |
Đặc tính điện
| Hiệu suất | đơn vị | Zirconium oxide | magiê zirconium | ZTA |
| hằng số điện môi | 1MHz | 30 | 28 | 10.2 |
| Độ bền điện môi (6,35 mm) | ac-kV/mm | 9 | 9.4 | 9 |
| Dielectric loss | 1MHz | 16 x 10-4 | 10 x 10-4 | 20 x 10-4 |
| Điện trở thể tích @ 25°C | Ω・cm | >1013 | >1012 | >1014 |
| Điện trở thể tích @ 500°C | Ω・cm | >103 | >103 | >104 |
Ứng dụng của gốm zirconia
Gốm sứ Zirconia (ZrO₂) của Zhi Hao Ceramics nổi tiếng với độ bền cao vượt trội, độ bền gãy xuất sắc, khả năng chống mài mòn tốt và tính ổn định hóa học. Chúng được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp đòi hỏi tính năng cơ học và độ bền cao nhất. So với các loại gốm sứ kết cấu khác, gốm sứ Zirconia có độ dẻo dai gần như kim loại và cơ chế tăng cường độ bền thông qua quá trình chuyển pha độc đáo, khiến nó trở thành vật liệu gốm sứ tiên tiến kết hợp cả độ cứng và độ tin cậy.
Ứng dụng chính của gốm zirconia:




Gia công gốm zirconia
Gốm zirconia được biết đến với độ bền cao, độ cứng vượt trội và khả năng chống mài mòn xuất sắc, khiến nó trở thành một trong những vật liệu gốm tiên tiến nhất trong lĩnh vực kỹ thuật chính xác. Zhihao Ceramics cung cấp khả năng gia công gốm zirconia toàn diện, đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất, độ bền và độ chính xác cao theo nhu cầu của khách hàng.
Trong quá trình gia công, chúng tôi sử dụng công nghệ mài kim cương, phay chính xác và đánh bóng tinh xảo để đạt được độ chính xác ở mức micromet và bề mặt hoàn hảo. Những tính năng này đảm bảo các bộ phận gốm zirconia đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về độ chính xác cấu trúc và thẩm mỹ trong các ngành công nghiệp như thiết bị y tế, hàng không vũ trụ và cơ khí tiên tiến.
Với nhiều năm kinh nghiệm chuyên môn và trang thiết bị hiện đại, Great Ceramics không chỉ cung cấp các sản phẩm tiêu chuẩn mà còn tập trung vào các bộ phận cấu trúc phức tạp, tùy chỉnh, đòi hỏi độ tin cậy cao và tuổi thọ dài.

Mài và phay CNC
Phay, tiện và mài CNC, dung sai đạt mức micromet.

Mài và đánh bóng
Đánh bóng bề mặt có thể tạo ra bề mặt mịn và bề mặt cấp quang học.

Cắt laser gốm sứ
Laser drilling and cutting for complex geometries.

Kim loại hóa và hàn
Kim loại hóa bề mặt gốm (Mo/Mn, W).
















