Усъвършенстван стабилизиран итриев цирконий за високотемпературни приложения

Стабилизираният итриев цирконий може да издържа на високи температури, без да се компрометира от киселини или химикали, като осигурява надеждна защита.

Итриевият стабилизиран цирконий (YSZ) притежава уникални свойства, които го правят основен материал в различни авангардни приложения. Произвеждан чрез смесване на итриев оксид с циркониев диоксид при стайна температура, за да се образуват кубични кристални структури, уникалните свойства на YSZ го правят незаменим.

Цилиндри от циркониев оксид

Физическата здравина прави итриево стабилизирания цирконий идеален материал за използване в пещни облицовки и изолационни рогозки, тъй като му позволява да издържа на високи температури, без да се влошава структурата или целостта му. Това го прави отличен избор на материал.

Итриевият стабилизиран цирконий може да провежда кислородни йони при повишени температури чрез своите валенции Zr4+ и Y3+, което го прави незаменим компонент в твърдооксидните горивни клетки, които произвеждат чиста енергия с по-ниски емисии. Освен това неговата отлична електропроводимост позволява на производителите на автомобили да използват по-леки компоненти на двигателите, които подобряват горивната ефективност, като едновременно с това увеличават производителността при намаляване на общото тегло на автомобила.

ZYF (итриево стабилизиран циркониев филц) може да се оформя във вакуум в твърди форми за използване като сепаратори, обвивки, приспособления или уплътнения по време на процесите на кристален растеж на Чохралски и възстановяване на благородни метали. Освен това свойствата му го правят подходящ за приложения, изискващи висока температурна стабилност и химическа инертност, като например високоенергийни батерии, термични бариерни покрития или металургична обработка на суперсплави или редкоземни материали.

Филцове от циркониев оксид

RS-ZFELT е механично свързан нетъкан текстил, съставен от итриево стабилизирани циркониеви влакна с диаметър 4-6 микрона, изтъкани заедно без свързващо вещество. Той се отличава с висока якост, издръжливост, химическа стабилност, устойчивост на алкални пари, соли и горещи разтвори, без да реагира отрицателно с тях, издържа на окислителни/редукционни среди до 2000 градуса по Целзий, като същевременно предлага отлични топлоизолационни свойства до този температурен диапазон.

Влакнестият материал, като този влакнест материал, е идеален избор за метода на Чохралски за растеж на кристали, изолация на тигли за платина и иридий, материали за регенериране на кондензат за регенериране на кондензати от благородни метали, защитна обвивка за високоенергийни сепаратори и огнеупорни облицовки, защитна обвивка за високоенергийни сепаратори или дори защитна обвивка за високоенергийни сепаратори със съдържание на итрий до 30% като материали за защитна обвивка и изисквания за огнеупорност на облицовките на високоенергийни сепаратори за безопасен растеж на кристали.

Чистият цирконий съществува при стайна температура като моноклинна фаза и когато е подложен на бързи температурни колебания, може да претърпи непредвиден фазов преход, който нарушава свойствата и експлоатационните характеристики на керамичните материали. За да се смекчи тази морфологична нестабилност, стабилизирането с итрий дава възможност за образуване на кубична циркониева фаза и елиминира тази нестабилност; допирането с y dop също така показва, че ограничава растежа на зърната при повишени температури.

Влакна от циркониев оксид

Обемните влакна ZYBF са огнеупорни материали, които могат да се оформят в твърди форми с помощта на машини за вакуумно формоване, след което да се интегрират в керамични тела и покрития. Изключително високото им съотношение на здравина към твърдост издържа добре на ударни повреди, което ги прави подходящи за използване като проводници по време на сглобяване и производство, за да се предотвратят нацепвания или заплитания, а светлият им цвят прави металните материали с фин грайфер по-лесни за идентифициране от всякога. Освен това ниските нива на триене намаляват процента на брака.

Добавянето на итрий към източниците на циркониев оксид може да повиши стабилността на тетрагоналната фаза при по-високи температури, като същевременно променя синтетичните механизми и забавя растежа на зърната, но не предотвратява напълно образуването на гърловини и синтероването при изпичане при 1400 градуса по Целзий поради преминаването от тетрагонална в кубична фаза и промените в масовия транспорт; допирането с итрий затруднява образуването на гърловини, но не го предотвратява напълно, но значително намалява образуването на малки зърна в крайния продукт.

Структурни материали от циркониев оксид

Итриевият стабилизиран цирконий (YSZ) е изключителен керамичен материал с изключителни свойства. Благодарение на термичната си стабилност и способността да издържа на високи температури, без да претърпи значителни промени в химичната си структура, YSZ често се избира за приложения като облицовки на пещи и огнеупори.

За разлика от алуминиевия оксид, който може да се повреди, когато е изложен на въздействието на киселини или химикали, като например разтворители, итриевият стабилизиран цирконий остава неповреден при контакт с киселини или химикали и не се разрушава с течение на времето - което го прави идеален за покрития, използвани върху машинни части, които са изложени на износване от замърсители, причиняващи корозия.

Материалът YSZ се отличава и с отлична йонна проводимост, която позволява на кислородните йони да се движат свободно през кристалната му структура при високи температури, което го прави идеално подходящ за приложения като кислородни сензори и твърдооксидни горивни клетки. Предлага се под формата на сферичен прах, който може да се оформя във вакуум в твърди форми или да се обработва прецизно в рамките на тесни допуски за прецизна машинна работа; размерите му остават стабилни до 1650 градуса по Целзий, без да се нуждаят от органични свързващи вещества за стабилизиране.