ジルコニア(ZrO2)セラミックの特性と用途

ZrO2には、正方晶系(t相)と単斜晶系(m相)の2種類のジルコニウム同素体立方構造(c相)があります。

含まれる相の組成に応じて、ジルコニアセラミックは安定化ジルコニアセラミック材料と部分的に安定化されたジルコニアセラミックに分けることができます。

安定化ジルコニアセラミック

安定化ジルコニアセラミックは主に立方晶相で構成されています。

耐火性、比熱、熱伝導率が高く、理想的な高温断熱材です。

高温炉のライニングとして、また様々な耐熱コーティングとして使用できます。
安定化ジルコニアセラミックは、化学的安定性が高く、高温での酸腐食および中性腐食に耐性がありますが、アルカリ腐食には耐性がありません。

元素周期表のV、VI、VII族の金属はそれらと反応せず、この金属を製錬するためのるつぼとして使用できます。

純粋なZrO2は、その明らかな高温イオン伝導特性により、優れた絶縁体であり、高温電極材料である2000℃の発熱体として使用でき、紫外線を生成するためのランプとしても使用できます。

さらに、安定化ジルコニアセラミックの酸素イオン伝導特性を使用して、酸素濃度測定用の酸素センサーを作成できます。

部分的に安定化されたジルコニアセラミック

部分的に安定化されたジルコニアセラミックは、非常に高い強度、破壊靭性、および「セラミック鋼」として知られる耐熱衝撃性を備えたtc二相構造で構成されています。

同時に、熱伝導率が小さく、断熱効果が高く、熱膨張係数が比較的大きく、金属部品とのマッチングが比較的容易です。 最近開発されたセラミックエンジンでは、シリンダー内壁、ピストン、シリンダーカバー部品に使用されています。

部分的に安定化されたジルコニアセラミックは、鉱業および鉱物産業の無潤滑ベアリング、サンドブラスト装置のノズル、粉末冶金産業で使用される部品、および製薬用途のパンチングダイとしても使用できます。

さらに、部分的に安定化されたジルコニアセラミックは、さまざまな高靭性、高強度の産業用および医療用デバイスとしても使用できます。
繊維産業のドロップマシンはさみ、羊毛はさみ、テープ製造はさみ、マイクロエレクトロニクス産業のツールなど。

ジルコニアセラミックは、生物と反応しないため、バイオセラミック材料としても使用できます。

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