Fortschrittliches Yttriumoxid-stabilisiertes Zirkoniumdioxid für Hochtemperaturanwendungen

Yttriumoxid-stabilisiertes Zirkoniumdioxid kann hohen Temperaturen standhalten, ohne von Säuren oder Chemikalien angegriffen zu werden, und bietet so zuverlässigen Schutz.

Yttriumoxid-stabilisiertes Zirkoniumdioxid (YSZ) verfügt über einzigartige Eigenschaften, die es zu einem unverzichtbaren Material für eine Vielzahl modernster Anwendungen machen. YSZ wird durch Mischen von Yttriumoxid mit Zirkoniumdioxid bei Raumtemperatur unter Bildung kubischer Kristallstrukturen hergestellt und ist aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften unverzichtbar.

Zirkoniumoxid-Zylinder

Die physikalische Festigkeit macht yttriumoxidstabilisiertes Zirkoniumdioxid zu einem idealen Material für die Verwendung in Ofenauskleidungen und Isoliermatten, da es hohen Temperaturen standhalten kann, ohne dass die Struktur oder Integrität beeinträchtigt wird. Dies macht es zu einer ausgezeichneten Materialwahl.

Yttriumoxid-stabilisiertes Zirkoniumdioxid kann über seine Zr4+- und Y3+-Valenzen Sauerstoffionen bei hohen Temperaturen leiten und ist damit ein unverzichtbarer Bestandteil von Festoxid-Brennstoffzellen, die saubere Energie mit geringeren Emissionen erzeugen. Darüber hinaus ermöglicht seine überragende elektrische Leitfähigkeit den Automobilherstellern die Verwendung leichterer Motorkomponenten, die die Kraftstoffeffizienz verbessern und gleichzeitig die Leistung steigern, während das Gesamtgewicht des Fahrzeugs verringert wird.

ZYF (Yttriumoxid-stabilisierter Zirkoniumdioxid-Filz) kann im Vakuum zu starren Formen geformt werden, die bei der Czochralski-Kristallzüchtung und der Edelmetallgewinnung als Separatoren, Umhüllungen, Halterungen oder Dichtungen verwendet werden. Darüber hinaus eignet sich das Material aufgrund seiner Eigenschaften für Anwendungen, die eine hohe Temperaturstabilität und chemische Inertheit erfordern, wie z. B. Hochenergiebatterien, Wärmedämmschichten oder die metallurgische Verarbeitung von Superlegierungen oder Seltenerdmaterialien.

Zirkoniumoxid-Filze

RS-ZFELT ist ein mechanisch verflochtener Vliesstoff, der aus Yttriumoxid-stabilisierten Zirkoniumdioxid-Fasern mit einem Durchmesser von 4-6 Mikrometern besteht, die ohne Bindemittel miteinander verwoben sind. Es zeichnet sich durch hohe Festigkeit, Zähigkeit, chemische Stabilität, Beständigkeit gegen Alkalidämpfe, Salze und heiße Lösungen aus, ohne mit diesen negativ zu reagieren, und ist in oxidierenden/reduzierenden Umgebungen bis zu 2000 Grad Celsius beständig, während es bis zu diesem Temperaturbereich hervorragende Wärmeisolierungseigenschaften bietet.

Fasermaterial wie dieses eignet sich hervorragend für die Czochralski-Methode der Kristallzüchtung, die Isolierung von Platin- und Iridiumtiegeln, Kondensatrückgewinnungsmaterialien für die Rückgewinnung von Edelmetallkondensaten, Schutzhüllen für Hochenergieabscheider und feuerfeste Auskleidungen, Schutzhüllen für Hochenergieabscheider oder sogar Schutzhüllen für Hochenergieabscheider mit einem Yttriumoxidgehalt von bis zu 30% als Schutzhüllenmaterialien sowie für die Anforderungen an die Feuerfestigkeit von Auskleidungen für Hochenergieabscheider zur sicheren Kristallzüchtung.

Reines Zirkoniumdioxid liegt bei Raumtemperatur in einer monoklinen Phase vor. Wird es raschen Temperaturschwankungen ausgesetzt, kann es zu einem unvorhergesehenen Phasenübergang kommen, der die Eigenschaften und die Leistung keramischer Materialien beeinträchtigt. Um diese morphologische Instabilität abzumildern, wird durch die Stabilisierung mit Yttriumoxid eine kubische Zirkoniumdioxid-Phase erreicht, die diese Instabilität beseitigt; durch die Dotierung mit Y-Dop wird auch das Kornwachstum bei erhöhten Temperaturen begrenzt.

Zirkoniumoxid-Fasern

ZYBF-Schüttgutfasern sind feuerfeste Materialien, die mit Hilfe von Vakuumformmaschinen in starre Formen gebracht und dann in keramische Körper und Beschichtungen integriert werden können. Ihr extrem hohes Verhältnis von Festigkeit zu Zähigkeit hält Schlagschäden gut stand, so dass sie sich als Drahtführung bei der Montage und Fertigung eignen, um Verwicklungen zu vermeiden. Die helle Farbe macht es einfacher als je zuvor, metallische Feinwerkstoffe zu erkennen. Darüber hinaus wird durch die geringe Reibung die Ausschussrate reduziert.

Der Zusatz von Yttriumoxid zu Zirkoniumoxidquellen kann die Stabilität der tetragonalen Phase bei höheren Temperaturen erhöhen und gleichzeitig die Synthesemechanismen verändern und das Kornwachstum verlangsamen, verhindert jedoch nicht vollständig die Einschnürung und das Sintern beim Brennen bei 1400 Grad Celsius aufgrund des Übergangs von der tetragonalen in die kubische Phase und der Veränderungen beim Massentransport; die Dotierung mit Yttriumoxid behindert die Einschnürung, verhindert sie jedoch nicht vollständig, sondern verringert die Bildung kleiner Körner im Endprodukt erheblich.

Zirkoniumoxid-Strukturmaterialien

Yttriumoxid-stabilisiertes Zirkoniumdioxid (YSZ) ist ein außergewöhnliches keramisches Material mit außergewöhnlichen Eigenschaften. Aufgrund seiner thermischen Stabilität und seiner Fähigkeit, hohen Temperaturen ohne wesentliche chemische Strukturveränderungen standzuhalten, wird YSZ häufig für Anwendungen wie Ofenauskleidungen und feuerfeste Materialien gewählt.

Im Gegensatz zu Aluminiumoxid, das bei Kontakt mit Säuren oder Chemikalien wie Lösungsmitteln beschädigt werden kann, bleibt yttriumoxidstabilisiertes Zirkoniumoxid bei Kontakt mit Säuren oder Chemikalien unbeschädigt und wird im Laufe der Zeit nicht abgebaut - ideal für Beschichtungen von Maschinenteilen, die durch korrosionsverursachende Verunreinigungen abgenutzt werden.

Das YSZ-Material zeichnet sich auch durch eine hervorragende Ionenleitfähigkeit aus, so dass sich Sauerstoffionen bei hohen Temperaturen ungehindert durch seine Kristallstruktur bewegen können, wodurch es sich ideal für Anwendungen wie Sauerstoffsensoren und Festoxidbrennstoffzellen eignet. Es ist als kugelförmiges Pulver erhältlich, das im Vakuum zu starren Formen geformt oder mit engen Toleranzen für die präzise maschinelle Bearbeitung bearbeitet werden kann; seine Abmessungen bleiben bis zu 1.650 Grad Celsius stabil, ohne dass organische Bindemittel zur Stabilisierung erforderlich sind.