氧化锆陶瓷(ZrO₂)是一种高性能结构陶瓷,具有独特的物理化学性质:
一、基本特性:
1、熔点高达2953K,化学稳定性与热稳定性优异。
2、高断裂韧性(6-8MPa·m¹/²)和低弹性模量。
3、常温下为绝缘体,高温时呈现导电性。
二、产品分类
1、纯氧化锆陶瓷:三种晶态(单斜、四方、立方)可相互转化。
2、部分稳定氧化锆(PSZ):添加CaO、MgO或Y₂O₃等稳定剂。
3、四方氧化锆多晶体陶瓷(TZP):亚稳态四方氧化锆组成,机械强度优异。
4、氧化锆增韧氧化铝陶瓷(ZTA):兼具氧化铝高强度与氧化锆高韧性。
三、应用领域
1、医疗领域:牙科植入物、人工关节、骨科修复材料。
2、工业制造:轴承、密封环、喷嘴、切削刀具。
3、汽车工业:氧传感器核心元件、泵体零件。
4、航空航天:高温结构部件、热障涂层。
三、陶瓷拉伸模具与氧化锆陶瓷的结合应用
1、材料复合应用:
氧化锆增韧技术可提升陶瓷模具的韧性,通过相变增韧机制改善抗裂性能。
ZTA陶瓷(氧化锆增韧氧化铝)兼具高硬度和高韧性,适合制造高性能模具。
2、性能优势:
氧化锆的相变增韧特性可有效抑制裂纹扩展,延长模具使用寿命。
在高温、高压工作环境下,氧化锆陶瓷模具能保持更好的尺寸稳定性。