Pažangus itriu stabilizuotas cirkonis, skirtas naudoti aukštoje temperatūroje

Itrijos stabilizuotas cirkonis gali atlaikyti aukštą temperatūrą, jo nepažeidžia rūgštys ar cheminės medžiagos, todėl užtikrina patikimą apsaugą.

Itrija stabilizuotas cirkonis (YSZ) pasižymi unikaliomis savybėmis, dėl kurių jis yra labai svarbi medžiaga įvairiose pažangiausiose srityse. YSZ, gaminama kambario temperatūroje maišant itrio oksidą su cirkonio dioksidu, kad susidarytų kubinės kristalinės struktūros, pasižymi unikaliomis savybėmis ir yra nepakeičiama.

Cirkonio oksido cilindrai

Dėl fizinio stiprumo itriu stabilizuotas cirkonis yra ideali medžiaga krosnių įdėklams ir izoliaciniams kilimėliams gaminti, nes jis gali atlaikyti aukštą temperatūrą, nesuardydamas struktūros ar vientisumo. Dėl to tai yra puikus medžiagos pasirinkimas.

Itrija stabilizuotas cirkonis dėl savo Zr4+ ir Y3+ valentingumo gali praleisti deguonies jonus aukštoje temperatūroje, todėl jis yra nepakeičiamas kietųjų oksidų kuro elementų, gaminančių švarią energiją ir išmetančių mažiau teršalų, komponentas. Be to, jo puikus elektrinis laidumas leidžia automobilių gamintojams naudoti lengvesnius variklio komponentus, kurie pagerina degalų naudojimo efektyvumą, kartu padidindami našumą ir sumažindami bendrą automobilio svorį.

ZYF (itrijos stabilizuotas cirkonio pluošto veltinis) gali būti vakuuminiu būdu formuojamas į standžias formas, naudojamas kaip separatoriai, apvyniotuvai, tvirtinimo elementai ar tarpikliai Čochralskio kristalų augimo ir tauriųjų metalų išgavimo procesuose. Be to, dėl savo savybių jis tinka naudoti tokiose srityse, kuriose reikalingas aukštas temperatūrinis stabilumas ir cheminis inertiškumas, kaip antai didelės energijos baterijos, terminio barjero dangos arba superlydinių ar retųjų žemių medžiagų metalurginis apdorojimas.

Cirkonio oksido veltiniai

RS-ZFELT yra mechaniškai susietas neaustinis audinys, sudarytas iš 4-6 mikronų skersmens itrio stabilizuotų cirkonio pluoštų, išaustų be rišiklio. Jis pasižymi dideliu stiprumu, tvirtumu, cheminiu stabilumu, atsparumu šarmų garams, druskoms ir karštiems tirpalams, su jais neigiamai nereaguoja, yra atsparus oksiduojančiai ir (arba) redukuojančiai aplinkai iki 2000 laipsnių C temperatūroje ir pasižymi puikiomis šilumos izoliacinėmis savybėmis iki šio temperatūros intervalo.

Pluoštinė medžiaga, kaip antai ši pluoštinė medžiaga, idealiai tinka Čochralskio kristalų augimo metodui, platinos ir iridžio tiglių izoliacijai, brangiųjų metalų kondensatų regeneravimo medžiagoms, didelės energijos separatorių ir ugniai atsparių įdėklų apsauginiam apvyniojimui, didelės energijos separatorių apsauginiam apvyniojimui ar net didelės energijos separatorių, kuriuose yra iki 30% itrio, apsauginiam apvyniojimui, kaip apsauginio apvyniojimo medžiagoms, ir didelės energijos separatorių įdėklų ugniai atsparių įdėklų ugniai atsparumo reikalavimams, kad būtų užtikrintas saugus kristalų augimas.

Grynas cirkonis kambario temperatūroje yra monoklininės fazės pavidalo, o veikiamas staigių temperatūros svyravimų gali patirti nenumatytą fazinį perėjimą, kuris sutrikdo keraminių medžiagų savybes ir veikimą. Siekiant sušvelninti šį morfologinį nestabilumą, itrio stabilizavimas suteikia kubinę cirkonio fazę ir pašalina šį nestabilumą; taip pat nustatyta, kad dopingas su y dop riboja grūdelių augimą esant aukštai temperatūrai.

Cirkonio oksido pluoštai

ZYBF birios skaidulos yra ugniai atsparios medžiagos, kurias vakuuminio formavimo mašinomis galima suformuoti į standžias formas, o tada integruoti į keraminius korpusus ir dangas. Jų itin didelis stiprumo ir tvirtumo santykis gerai atlaiko smūginius pažeidimus, todėl jas galima naudoti kaip vielos kreipiančiąsias surinkimo ir gamybos metu, kad būtų išvengta įtrūkimų ar susipainiojimų, o šviesi spalva leidžia kaip niekada lengvai atpažinti smulkias metalines medžiagas. Be to, mažas trinties lygis sumažina broko kiekį.

Į cirkonio oksido šaltinius pridėjus itrio, galima padidinti tetragoninės fazės stabilumą aukštesnėje temperatūroje, kartu pakeičiant sintezės mechanizmus ir sulėtinant grūdelių augimą, tačiau tai nepadeda visiškai išvengti įtrūkimo ir sukepimo, kai degama 1400 laipsnių temperatūroje dėl perėjimo iš tetragoninės fazės į kubinę fazę ir masės pernašos pokyčių; papildymas itriu apsunkina įtrūkimą, bet visiškai jo neužkerta, tačiau gerokai sumažina smulkių grūdelių susidarymą galutiniame produkte.

Cirkonio oksido struktūrinės medžiagos

Itrija stabilizuotas cirkonis (YSZ) yra išskirtinių savybių keraminė medžiaga. Dėl savo šiluminio stabilumo ir gebėjimo atlaikyti aukštą temperatūrą be didelių cheminės struktūros pokyčių YSZ dažnai pasirenkama tokioms reikmėms kaip krosnių įdėklai ir ugniai atsparios medžiagos.

Priešingai nei aliuminio oksidas, kuris gali būti pažeistas veikiant rūgštims ar cheminėms medžiagoms, pvz., tirpikliams, itriu stabilizuotas cirkonis lieka nepažeistas rūgščių ar cheminių medžiagų poveikio ir laikui bėgant nesuyra, todėl idealiai tinka dangoms, naudojamoms mašinų dalims, kurios gali susidėvėti dėl koroziją sukeliančių teršalų.

YSZ medžiaga taip pat pasižymi puikiu joniniu laidumu, todėl deguonies jonai laisvai juda per jos kristalinę struktūrą aukštoje temperatūroje, todėl ji idealiai tinka tokioms reikmėms kaip deguonies jutikliai ir kietųjų oksidų kuro elementai. YSZ yra sferinių miltelių pavidalo, kuriuos galima vakuuminiu būdu formuoti į standžias formas arba tiksliai apdirbti, laikantis griežtų leistinų nuokrypių, kad būtų galima atlikti tikslius mašinų darbus; jos matmenys išlieka stabilūs iki 1650 laipsnių C temperatūroje, o stabilizavimui nereikia organinių rišiklių.