Uzlabots itrijas stabilizēts cirkonija oksīds augstas temperatūras lietojumiem

Itrija stabilizēts cirkonija oksīds var izturēt augstas temperatūras, un to neietekmē skābes vai ķīmiskās vielas, nodrošinot uzticamu aizsardzību.

Itrijas stabilizētais cirkonijs (YSZ) var lepoties ar unikālām īpašībām, kas padara to par būtisku materiālu dažādos modernos lietojumos. YSZ unikālās īpašības padara to neaizstājamu, jo to ražo, istabas temperatūrā sajaucot itrija oksīdu ar cirkonija dioksīdu, veidojot kubisku kristālisku struktūru.

Cirkonija oksīda cilindri

Fiziskā izturība padara itrijas stabilizētu cirkoniju par ideālu materiālu izmantošanai krāsns oderējumos un izolācijas paklājos, jo tas ļauj tam izturēt augstas temperatūras, nepazeminot struktūru vai integritāti. Tas padara to par lielisku materiālu izvēli.

Itrija stabilizēts cirkonijs var vadīt skābekļa jonus paaugstinātā temperatūrā, izmantojot Zr4+ un Y3+ valences, padarot to par neaizstājamu sastāvdaļu cietā oksīda kurināmā elementos, kas ražo tīru enerģiju ar zemākām emisijām. Turklāt tā izcilā elektrovadītspēja ļauj automobiļu ražotājiem izmantot vieglākas dzinēja sastāvdaļas, kas uzlabo degvielas patēriņa efektivitāti, vienlaikus palielinot veiktspēju un samazinot kopējo transportlīdzekļa svaru.

ZYF (itrijas stabilizēta cirkonija šķiedras filcs) var tikt veidots vakuumā cietās formās, ko var izmantot kā separatorus, iesaiņojumus, stiprinājumus vai blīves Čohralska kristālu augšanas un dārgmetālu atgūšanas procesos. Turklāt tās īpašības padara to piemērotu lietojumiem, kam nepieciešama augsta temperatūras stabilitāte un ķīmiskā inertums, piemēram, augstas enerģijas baterijās, termiskajos barjeras pārklājumos vai supersakausējumu vai retzemju materiālu metalurģiskā apstrādē.

Cirkonija oksīda filcs

RS-ZFELT ir mehāniski savienots neausts materiāls, kas sastāv no 4 - 6 mikronu diametra itrijas stabilizēta cirkonija šķiedras, kas austas kopā bez saistvielas. Tam piemīt augsta izturība, stingrība, ķīmiskā stabilitāte, izturība pret sārmu tvaikiem, sāļiem un karstiem šķīdumiem, ar tiem negatīvi nereaģējot, tas ir izturīgs pret oksidējošām/reducējošām vidēm līdz pat 2000 grādu C temperatūrā, vienlaikus nodrošinot izcilas siltumizolācijas īpašības līdz minētajam temperatūras diapazonam.

Šķiedru materiāls, piemēram, šis šķiedru materiāls, ir ideāla izvēle Čohralska kristālu augšanas metodei, platīna un iridija tīģeļu izolācijai, dārgmetālu kondensātu reģenerācijas materiāliem dārgmetālu kondensātu reģenerācijai, augstas enerģijas separatoru un ugunsizturīgo oderējumu aizsargapvalkam, augstas enerģijas separatoru aizsargapvalkam vai pat augstas enerģijas separatoru aizsargapvalkam ar itrija saturu līdz 30% kā aizsargapvalka materiāliem, kā arī augstas enerģijas separatoru oderējumu ugunsizturības prasībām drošai kristālu augšanai.

Tīrs cirkonijs istabas temperatūrā eksistē kā monoklīniskā fāze, un, pakļaujot to straujām temperatūras svārstībām, var notikt neparedzēta fāžu pāreja, kas izjauc keramisko materiālu īpašības un veiktspēju. Lai mazinātu šo morfoloģisko nestabilitāti, itrija stabilizācija nodrošina kubisku cirkonija fāzi un novērš šo nestabilitāti; ir arī pierādīts, ka dopings ar y dop ierobežo graudu augšanu paaugstinātā temperatūrā.

Cirkonija oksīda šķiedras

ZYBF šķiedras ir ugunsizturīgi materiāli, kurus var veidot stingrās formās, izmantojot vakuuma formēšanas iekārtas, un pēc tam iestrādāt keramikas korpusos un pārklājumos. To ārkārtīgi augstā izturības un izturības attiecība labi panes trieciena bojājumus, tāpēc tās ir piemērotas izmantošanai kā vadu vadotnes montāžas un ražošanas laikā, lai novērstu aizķeršanos vai sapīšanos, un to gaišā krāsa ļauj vieglāk identificēt smalkus metāliskus materiālus nekā jebkad agrāk. Turklāt zemais berzes līmenis samazina lūžņu skaitu.

Itrija pievienošana cirkonija oksīda avotiem var palielināt tetragonālās fāzes stabilitāti augstākā temperatūrā, vienlaikus mainot sintētiskos mehānismus un palēninot graudu augšanu, bet pilnībā nenovērš kakliņu veidošanos un saķepšanu, kad apdedzināšana notiek 1400 grādu temperatūrā, jo notiek pāreja no tetragonālās fāzes uz kubisko fāzi un mainās masas pārnese; itrija piedevas pievienošana kavē kakliņu veidošanos, bet pilnībā to nenovērš, taču ievērojami samazina mazu graudu veidošanos galaproduktā.

Cirkonija oksīda strukturālie materiāli

Itrijas stabilizēts cirkonijs (YSZ) ir īpašs keramikas materiāls ar izcilām īpašībām. Tā termiskās stabilitātes un spējas izturēt augstas temperatūras bez būtiskām ķīmiskās struktūras izmaiņām dēļ YSZ bieži tiek izvēlēts tādiem pielietojumiem kā krāšņu oderējums un ugunsizturīgie materiāli.

Pretēji alumīnija oksīdam, kas var tikt bojāts, ja tiek pakļauts skābju vai ķīmisko vielu, piemēram, šķīdinātāju, iedarbībai, itrija stabilizēts cirkonija oksīds paliek nebojāts skābju vai ķīmisko vielu iedarbības rezultātā un laika gaitā nesabojājas, tāpēc tas ir ideāli piemērots pārklājumiem, ko izmanto uz mašīnu detaļām, kuras ir pakļautas nodilumam no koroziju izraisošiem piesārņotājiem.

YSZ materiālam piemīt arī lieliska jonu vadītspēja, kas ļauj skābekļa joniem brīvi pārvietoties caur tā kristālisko struktūru augstās temperatūrās, padarot to ideāli piemērotu tādiem lietojumiem kā skābekļa sensori un cietā oksīda degvielas elementi. Pieejams sfēriska pulvera formā, ko var veidot vakuumā stingrās formās vai precīzi apstrādāt ar precīzām pielaidēm precīzai mašīnbūvei; tā izmēri saglabājas stabili līdz 1650 grādiem C temperatūrā, un tā stabilizācijai nav nepieciešamas organiskās saistvielas.