Zirkonia Stabil Yttria Tingkat Lanjut untuk Aplikasi Suhu Tinggi

Zirkonia yang distabilkan dengan Yttria dapat menahan suhu tinggi tanpa terganggu oleh asam atau bahan kimia, memberikan perlindungan yang andal.

Yttria stabilized zirconia (YSZ) memiliki sifat unik yang membuatnya menjadi bahan penting dalam berbagai aplikasi canggih. Diproduksi dengan mencampurkan yttria oksida dengan zirkonium dioksida pada suhu kamar untuk membentuk struktur kristal kubik, sifat unik YSZ membuatnya sangat diperlukan.

Silinder Zirkonium Oksida

Kekuatan fisik membuat zirkonia yang distabilkan dengan yttria menjadi bahan yang ideal untuk digunakan pada pelapis tungku dan alas insulasi, karena memungkinkannya menahan suhu tinggi tanpa mengalami degradasi struktur atau integritas. Hal ini menjadikannya pilihan material yang sangat baik.

Zirkonia yang distabilkan dengan Yttria dapat menghantarkan ion oksigen pada suhu tinggi melalui valensi Zr4+ dan Y3+, menjadikannya komponen yang sangat diperlukan dalam sel bahan bakar oksida padat yang menghasilkan energi bersih dengan emisi yang lebih rendah. Selain itu, konduktivitas listriknya yang unggul memungkinkan produsen mobil untuk menggunakan komponen mesin yang lebih ringan yang meningkatkan efisiensi bahan bakar sekaligus meningkatkan kinerja sekaligus mengurangi berat kendaraan secara keseluruhan.

ZYF (Yttria Stabilized Zirconia Fiberd Felt) dapat dibentuk secara vakum menjadi bentuk yang kaku untuk digunakan sebagai pemisah, pembungkus, perlengkapan atau gasket selama pertumbuhan kristal Czochralski dan proses pemulihan logam mulia. Selain itu, sifat-sifatnya membuatnya cocok untuk aplikasi yang membutuhkan stabilitas suhu tinggi dan kelembaman kimiawi seperti baterai berenergi tinggi, pelapis penghalang termal, atau memproses superalloy atau bahan tanah jarang secara metalurgi.

Kempa Zirkonium Oksida

RS-ZFELT adalah kain bukan tenunan yang saling bertautan secara mekanis yang terdiri dari serat zirkonia stabil yttria berdiameter 4-6 mikron yang ditenun bersama tanpa pengikat. Kain ini memiliki kekuatan tinggi, ketangguhan, stabilitas kimiawi, ketahanan terhadap uap alkali, garam, dan larutan panas tanpa bereaksi negatif terhadapnya, tahan terhadap lingkungan pengoksidasi/pengurang hingga lingkungan 2000 derajat Celcius sambil menawarkan sifat isolasi termal yang sangat baik hingga kisaran suhu tersebut.

Bahan berserat seperti bahan berserat ini merupakan pilihan ideal untuk metode pertumbuhan kristal Czochralski, insulasi untuk cawan lebur platina dan iridium, bahan reklamasi kondensat untuk reklamasi kondensat logam mulia, pembungkus pelindung untuk pemisah berenergi tinggi dan pelapis tahan api, pembungkus pelindung pemisah berenergi tinggi atau bahkan pembungkus pelindung pemisah berenergi tinggi dengan kandungan yttria hingga 30% sebagai bahan pembungkus pelindung, serta pelapis pemisah berenergi tinggi pelapis tahan api yang memenuhi persyaratan refraktori untuk pertumbuhan kristal yang aman.

Zirkonia murni ada pada suhu kamar sebagai fase monoklinik dan ketika mengalami fluktuasi suhu yang cepat dapat mengalami transisi fase yang tidak terduga yang mengganggu sifat dan kinerja bahan keramik. Untuk mengurangi ketidakstabilan morfologi ini, stabilisasi yttria memungkinkan fase zirkonia kubik dan menghilangkan ketidakstabilan ini; doping dengan dop y juga terbukti membatasi pertumbuhan butir pada suhu tinggi.

Serat Zirkonium Oksida

Serat curah ZYBF adalah bahan tahan api yang dapat dibentuk menjadi bentuk yang kaku menggunakan mesin pembentuk vakum, kemudian diintegrasikan ke dalam bodi dan pelapis keramik. Rasio kekuatan-ketangguhannya yang sangat tinggi tahan terhadap kerusakan akibat benturan dengan baik, sehingga cocok untuk digunakan sebagai pemandu kawat selama perakitan dan produksi untuk mencegah sobekan atau kusut, dengan warna yang terang membuat bahan logam pengukur halus lebih mudah diidentifikasi dari sebelumnya. Selain itu, tingkat gesekan yang rendah mengurangi tingkat skrap.

Penambahan yttria ke sumber zirkonium oksida dapat meningkatkan stabilitas fasa tetragonal pada suhu yang lebih tinggi sekaligus mengubah mekanisme sintetis dan memperlambat pertumbuhan butir, tetapi tidak sepenuhnya mencegah necking dan sintering saat ditembakkan pada suhu 1400 derajat Celsius karena transisi dari fasa tetragonal ke fasa kubik dan perubahan transportasi massa; doping dengan yttria memang menghambat necking tetapi tidak mencegahnya sama sekali, tetapi secara signifikan mengurangi pembentukan butiran kecil pada produk akhir.

Bahan Struktural Zirkonium Oksida

Yttria stabilized zirconia (YSZ) adalah bahan keramik yang luar biasa dengan sifat yang luar biasa. Karena stabilitas termal dan kemampuannya untuk menahan suhu tinggi tanpa mengalami perubahan struktur kimia yang signifikan, YSZ sering dipilih untuk aplikasi seperti pelapis tungku dan refraktori.

Berlawanan dengan alumina, yang dapat menjadi rusak ketika terkena asam atau bahan kimia seperti pelarut, zirkonia yang distabilkan dengan yttria tetap tidak rusak oleh kontak dari asam atau bahan kimia dan tidak terdegradasi dari waktu ke waktu - membuatnya ideal untuk pelapis yang digunakan pada bagian-bagian mesin yang rentan terhadap keausan dari kontaminan yang menyebabkan korosi.

Bahan YSZ juga memiliki konduktivitas ionik yang sangat baik, memungkinkan ion oksigen bergerak bebas melalui struktur kristalnya pada suhu tinggi, sehingga sangat cocok untuk aplikasi seperti sensor oksigen dan Sel Bahan Bakar Oksida Padat. Tersedia dalam bentuk bubuk bulat yang dapat dibentuk secara vakum menjadi bentuk yang kaku atau dikerjakan dengan mesin secara presisi dalam toleransi yang ketat untuk pekerjaan mesin yang presisi; dimensinya tetap stabil hingga 1.650 derajat C tanpa memerlukan pengikat organik untuk stabilisasi.