以下是关于氧化锆陶瓷芯(Zirconia Ceramic Core)的专业产品介绍,涵盖其特性、应用领域、制造工艺及优势:
一、产品概述
氧化锆陶瓷芯是以高纯度氧化锆(ZrO₂)为主要原料,通过先进成型与烧结工艺制备的精密陶瓷部件。其具备高强度、耐高温、低导热、化学惰性等特性,是高端工业领域的关键功能材料,尤其适用于精密铸造、半导体、医疗器械等对性能要求严苛的场景。
二、核心特性
1、极端耐高温:使用温度达 1500-1600℃(稳定相态),适用于熔融金属铸造或高温烧结环境。低热导率(≈2 W/m·K),有效隔热保护周边组件。
2、超强机械性能
抗弯强度:≥1000 MPa(远超氧化铝陶瓷3-4倍)。
断裂韧性:8-10 MPa·m¹/²(媲美金属,抗冲击性强)。
硬度:HV 1200-1300(耐磨耐刮擦)。
3、化学与生物稳定性
抗酸碱腐蚀(pH 1-14环境稳定),不溶于有机溶剂。
无毒、无磁性,符合ISO 10993生物相容性标准,适用于医疗植入。
4、精密尺寸控制
烧结收缩率可控制在 ±0.5% 以内,表面粗糙度 Ra<0.1μm,满足微米级公差要求。
四、先进制造工艺
1、材料改性:添加 Y₂O₃/MgO/CeO₂ 稳定剂,实现四方相氧化锆(TZP) 结构,防止高温相变开裂。
2、精密成型:注射成型(CIM):适合复杂异形件量产(公差±0.1mm)。
3、3D打印凝胶注模:无需模具,快速制造拓扑优化结构。
4、烧结技术:气压烧结(HIP),1600℃+200MPa氩气环境,消除孔隙至99.9%理论密度。
三、关键应用领域
行业 | 应用场景 | 核心价值 |
精密铸造 | 航空发动机涡轮叶片、燃气轮机空心腔体铸造芯模 | 耐高温金属熔体侵蚀,复杂内腔一次成型 |
半导体制造 | 晶圆抛光夹具、刻蚀机部件、PVD/CVD工艺承载盘 | 高洁净度、低颗粒析出、绝缘抗等离子体 |
医疗器械 | 牙科种植体基台、关节置换假体、手术器械耐磨部件 | 生物惰性、长期体内稳定、抗磨损 |
能源与化工 | 燃料电池电解质片、阀门密封环、耐磨泵体 | 离子导电性、耐腐蚀、零泄漏密封 |
消费电子 | 手机背板、智能穿戴结构件、5G滤波器 | 高介电常数、信号低损耗、增强质感 |