Korszerű ittrium-oxid stabilizált cirkónium-dioxid magas hőmérsékletű alkalmazásokhoz

Az Yttria-stabilizált cirkónium-dioxid ellenáll a magas hőmérsékletnek anélkül, hogy savak vagy vegyi anyagok károsítanák, így megbízható védelmet nyújt.

Az ittrium-oxid stabilizált cirkónium-dioxid (YSZ) egyedülálló tulajdonságokkal büszkélkedhet, amelyek számos élvonalbeli alkalmazásban nélkülözhetetlen anyaggá teszik. Az YSZ-t az ittrium-oxid és a cirkónium-dioxid szobahőmérsékleten történő, kocka alakú kristályszerkezetek kialakításához történő keverésével állítják elő, és egyedülálló tulajdonságai miatt nélkülözhetetlenné teszik.

Cirkónium-oxid hengerek

A fizikai szilárdság miatt az ittrium-dioxiddal stabilizált cirkónium-dioxid ideális anyag a kemencebélés és a szigetelőszőnyegek gyártásához, mivel lehetővé teszi, hogy magas hőmérsékleten is ellenálljon anélkül, hogy a szerkezet vagy az integritás romlana. Ez teszi kiváló anyagválasztássá.

Az ittrium-dioxiddal stabilizált cirkónium-dioxid a Zr4+ és Y3+ valenciák révén magas hőmérsékleten is képes oxigénionokat vezetni, így nélkülözhetetlen összetevője a szilárdoxid-üzemanyagcelláknak, amelyek alacsonyabb kibocsátással tiszta energiát termelnek. Továbbá, kiváló elektromos vezetőképessége lehetővé teszi az autógyártók számára, hogy könnyebb motoralkatrészeket használjanak, amelyek javítják az üzemanyag-hatékonyságot, miközben egyidejűleg növelik a teljesítményt, miközben csökkentik a jármű össztömegét.

A ZYF (Yttria Stabilized Zirconia Fiberd Filc) vákuumban merev alakzatokká alakítható, amelyek a Czochralski kristálynövesztési és nemesfém visszanyerési folyamatok során elválasztóként, csomagolóként, rögzítőként vagy tömítésekként használhatók. Továbbá tulajdonságai alkalmassá teszik a magas hőmérsékleti stabilitást és kémiai inertitást igénylő alkalmazásokhoz, mint például a nagy energiájú akkumulátorok, hőgátló bevonatok vagy szuperötvözetek vagy ritkaföldfémek metallurgiai feldolgozása.

Cirkónium-oxid filcek

Az RS-ZFELT egy mechanikusan összefogott, nem szőtt szövet, amely 4-6 mikron átmérőjű, kötőanyag nélkül összeszőtt, ittrium-dioxid-stabilizált cirkónium-dioxid szálakból áll. Nagy szilárdsággal, szívóssággal, kémiai stabilitással, lúgggőzökkel, sókkal és forró oldatokkal szembeni ellenállással büszkélkedhet anélkül, hogy negatívan reagálna velük, ellenáll az oxidáló/redukáló környezeteknek 2000 °C-os környezetig, miközben kiváló hőszigetelő tulajdonságokkal rendelkezik ezen hőmérséklettartományig.

Az olyan szálas anyag, mint ez a szálas anyag ideális választás a Czochralski kristálynövesztő módszerhez, a platina- és irídiumtégelyek szigeteléséhez, a nemesfém-kondenzátumok visszanyerésére szolgáló nemesfém-kondenzátumok visszanyeréséhez, a nagyenergiás szeparátorok és tűzálló bélések védőburkolatához, a nagyenergiás szeparátorok védőburkolatához vagy akár a 30% yttria-tartalmú nagyenergiás szeparátorok védőburkolatához, mint védőburkolati anyag, valamint a nagyenergiás szeparátorok tűzálló béléseinek tűzállósági követelményei a biztonságos kristálynövekedéshez.

A tiszta cirkónium-dioxid szobahőmérsékleten monoklin fázisként létezik, és ha gyors hőmérséklet-ingadozásnak van kitéve, váratlan fázisátalakulás következhet be, amely megzavarja a kerámiaanyagok tulajdonságait és teljesítményét. E morfológiai instabilitás mérséklése érdekében az ittrium-dioxid-stabilizálás lehetővé teszi a kockás cirkónium-dioxid fázist, és megszünteti ezt az instabilitást; az y doppinggal való adalékolásról az is kiderült, hogy magas hőmérsékleten korlátozza a szemcsenövekedést.

Cirkónium-oxid szálak

A ZYBF ömlesztett szálak olyan tűzálló anyagok, amelyek vákuumformázó gépekkel merev formákká alakíthatók, majd kerámia testekbe és bevonatokba integrálhatók. Rendkívül magas szilárdság-állóképesség arányuk jól ellenáll az ütés okozta sérüléseknek, így az összeszerelés és a gyártás során huzalvezetőként való használatra is alkalmasak a gubancok és a csomósodás megelőzése érdekében, világos színükkel pedig a finom fémszálas anyagok minden eddiginél könnyebben azonosíthatók. Ezenkívül az alacsony súrlódási szintek csökkentik a selejt arányát.

Az ittrium-dioxid hozzáadása a cirkónium-oxid-forrásokhoz növelheti a tetragonális fázis stabilitását magasabb hőmérsékleten, miközben megváltoztatja a szintetikus mechanizmusokat és lassítja a szemcsék növekedését, de nem akadályozza meg teljesen a nyákosodást és a szinterezést 1400 °C-on történő égetéskor a tetragonális fázisból a köbös fázisba való átmenet és a tömegközlekedési változások miatt; az ittrium-dioxiddal történő adalékolás akadályozza a nyákosodást, de nem akadályozza meg teljesen, de jelentősen csökkenti a kis szemcsék képződését a végtermékben.

Cirkónium-oxid szerkezeti anyagok

Az ittrium-oxid stabilizált cirkónium-dioxid (YSZ) kivételes tulajdonságokkal rendelkező kerámiaanyag. Hőstabilitása és a magas hőmérsékleteket jelentős kémiai szerkezetváltozás nélkül elviselő képessége miatt az YSZ-t gyakran választják olyan alkalmazásokhoz, mint a kemencebélés és a tűzálló anyagok.

Az alumínium-oxiddal ellentétben, amely savakkal vagy vegyi anyagokkal, például oldószerekkel érintkezve károsodhat, az ittrium-dioxiddal stabilizált cirkónium-dioxid nem károsodik a savak vagy vegyi anyagok hatására, és idővel sem bomlik le - így ideális a korróziót okozó szennyeződések által okozott kopásnak kitett gépalkatrészeken használt bevonatokhoz.

Az YSZ anyag kiváló ionvezető képességgel is büszkélkedhet, lehetővé téve az oxigénionok szabad mozgását a kristályszerkezetén keresztül magas hőmérsékleten, így ideálisan alkalmas olyan alkalmazásokhoz, mint az oxigénérzékelők és a szilárdoxid-üzemanyagcellák. Gömb alakú por formájában kapható, amely vákuumban merev formákká alakítható, vagy a precíz gépi megmunkáláshoz szűk tűréshatárok között pontosan megmunkálható; méretei 1650 °C-ig stabilak maradnak, anélkül, hogy a stabilizáláshoz szerves kötőanyagokra lenne szükség.