高温用途向け先進イットリア安定化ジルコニア

イットリア安定化ジルコニアは、酸や化学物質に侵されることなく高温に耐えることができ、信頼性の高い保護を提供します。

イットリア安定化ジルコニア（YSZ）はユニークな特性を誇り、様々な最先端用途に不可欠な材料です。酸化イットリアと二酸化ジルコニウムを室温で混合し、立方晶の結晶構造を形成することによって製造されるYSZのユニークな特性は、欠くことのできないものとなっている。

酸化ジルコニウムシリンダー

物理的強度を持つイットリア安定化ジルコニアは、構造や完全性を劣化させることなく高温に耐えることができるため、炉ライナーや断熱マットに使用するのに理想的な材料です。そのため、イットリア安定化ジルコニアは優れた材料の選択肢となります。

イットリア安定化ジルコニアは、そのZr4+とY3+の価数によって高温で酸素イオンを伝導することができ、低排出ガスでクリーンなエネルギーを生産する固体酸化物燃料電池に不可欠な成分となっている。さらに、その優れた電気伝導性により、自動車メーカーは、燃費を改善すると同時に性能を向上させ、車両全体の重量を減らす、より軽量なエンジン部品を使用することができます。

ZYF (イットリア安定化ジルコニア繊維状フェルト) は真空成形により硬い形状にすることができ、ゾクラルスキー結晶成長や貴金属回収プロセスでセパレーター、ラッパー、固定具、ガスケットとして使用されます。さらに、その特性は、高エネルギー電池、遮熱コーティング、超合金や希土類材料の冶金的処理など、高温安定性と化学的不活性を必要とする用途にも適しています。

酸化ジルコニウム・フェルト

RS-ZFELTは、直径4～6ミクロンのイットリア安定化ジルコニア繊維をバインダーなしで織り上げた機械的インターロック不織布です。高強度、強靭性、化学的安定性、アルカリ蒸気、塩類、高温の溶液に反応せず、2000℃までの酸化・還元環境に耐え、その温度範囲まで優れた断熱性を発揮します。

この繊維状材料のような繊維状材料は、Czochralski法による結晶成長、白金およびイリジウムるつぼの断熱材、貴金属凝縮水再生用凝縮水再生材料、高エネルギー分離器および耐火物ライニングの保護ラップ、高エネルギー分離器の保護ラップ、あるいは保護ラップ材料としてイットリア含有量30%までの高エネルギー分離器の保護ラップ、安全な結晶成長のための高エネルギー分離器ライニング耐火物ライニング耐火性要件に理想的な選択肢です。

純粋なジルコニアは室温では単斜晶相として存在し、急激な温度変動を受けると予期せぬ相転移を起こし、セラミック材料の特性や性能を破壊することがある。この形態学的不安定性を緩和するために、イットリア安定化により立方晶ジルコニア相が可能となり、この不安定性が解消される。yドープによるドーピングは、高温での粒成長を制限することも示されている。

酸化ジルコニウム繊維

ZYBFバルクファイバーは、真空成形機で硬い形状に成形し、セラミックボディやコーティングに組み込むことができる耐火物です。強度と靭性の比が非常に高く、衝撃による損傷によく耐えるため、組み立てや製造時のワイヤーガイドとして使用し、引っ掛かりや絡まりを防ぐのに適しています。さらに、摩擦レベルが低いため、スクラップ率が低くなります。

酸化ジルコニウム源にイットリアを添加すると、合成メカニズムを変化させ、結晶粒の成長を遅らせる一方で、高温での正方晶相の安定性を高めることができるが、正方晶相から立方晶相への相転移と物質輸送の変化により、1400℃で焼成した場合のネッキングと焼結を完全に防ぐことはできない。

酸化ジルコニウム構造材料

イットリア安定化ジルコニア（YSZ）は、卓越した特性を持つセラミック材料です。熱安定性が高く、化学構造を大きく変化させることなく高温に耐えることができるため、YSZは炉の内張りや耐火物などの用途によく選ばれています。

イットリア安定化ジルコニアは、酸や溶剤のような化学薬品にさらされると損傷するアルミナとは対照的に、酸や化学薬品との接触によって損傷することはなく、時間の経過とともに劣化することもないため、腐食の原因となる汚染物質による磨耗や摩耗が発生しやすい機械部品に使用されるコーティングに最適です。

YSZ材料はまた、優れたイオン伝導性を誇り、高温で酸素イオンが結晶構造内を自由に移動できるため、酸素センサーや固体酸化物燃料電池などの用途に最適です。球状粉末として入手可能で、真空成形で硬い形状にしたり、機械加工で精密な機械加工ができる。