先进氧化锆陶瓷

不像其他的陶瓷材料，氧化锆（ZrO2 - 也称为二氧化锆）是具有非常高的抗裂纹扩展的材料。氧化锆陶瓷也具有非常高的热膨胀，因此是经常被选择的材料用于接合陶瓷和钢。
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值得了解：:

氧化锆的特性（二氧化锆）

• 高的热膨胀（α=11×10 -6 / K，类似于某些类型的钢）

• 优良的隔热/导热系数低
  （2.5至3W / mK）以下

• 非常高的抗裂纹扩展，高断裂韧性（6.5至8 MPAM1.2）

• 能传导氧离子（在λ探头用于氧气的测量分压）

部分稳定氧化锆材料
背景
氧化锆（氧化锆）是一种优良的工程陶瓷由于其理想的物理性能，如非常高的熔化温度，高强度和断裂韧性具有**的耐磨性，这是对于几个牙科和整形外科的应用的优点。然而，它在烧结过程中发生的相位变化是有害的这些特性，因此纯氧化锆不是一个有用的工程材料。

氧化锆周期变化
在室温下，氧化锆存在于单斜相。当加热至约1170℃，它经历从单斜的相变到四方和超过3-5％的体积收缩。进一步加热产生另一个变化立方米，在2370℃。立方相一直保持到熔点或氧化锆在达到2680℃。
与此相变相关的大的体积变化是一个大到足以影响该材料的结构完整性。反复加热和冷却循环将导致机械完整性和性能进一步侵蚀。

生产稳定，部分稳定氧化锆
立方氧化物，如氧化镁，氧化钙，Y2O3，氧化铈等稀土氧化物的加入稳定了高温立方相所有的方式回到室温。它们还倾向于降低相变温度。

在部分稳定的氧化锆相变增韧
如果生产得当，所得显微组织由透镜或四方晶氧化锆的立方晶粒内的椭圆形的析出物。通常情况下，四方相将转变为在足够低的温度下的单斜相，但强度高的立方相的防止了所需的膨胀的发生，在四方晶析出物结冰。单斜氧化锆也可存在于该立方晶粒和在晶界处。.

部分稳定氧化锆的典型特性
断裂韧性优异
优良的耐磨性
优异的耐冲击性
良好的耐急冷急热
良好的耐化学性
抗腐蚀性能好

钇稳定氧化锆
氧化钇作为稳定剂。这种材料主要是四方晶结构。 钇稳定氧化锆具有所有基的氧化锆材料的**抗弯强度，热等静压时尤为如此。钇稳定氧化锆的细晶粒尺寸适合于被用来在切割，可以实现和保持工具一个非常尖锐的边缘，由于其较高的耐磨性。
细级尺寸导致非常密集的，无孔的具有优良的机械强度，耐腐蚀，冲击韧性，耐热冲击性和非常低的热导率的陶瓷。由于其特性钇稳定氧化锆是用于磨损部件，刀具和热障涂层。

主要特征
优异的机械强度
出色的耐磨性
高抗冲击性
非常低电导率

主要应用
结构陶瓷
耐磨零件
热障涂层
牙科陶瓷
光纤
密封垫和套管
研磨介质
氧传感器

铈稳定氧化锆
氧化铈被用作稳定剂，它可以生产的6.2克/立方厘米密度**的氧化锆陶瓷。由于材料良好的耐磨性和高密度它用于生产研磨介质，特别是用于铣削高粘度化合物和涂料。该较高密度还允许生产更小的研磨介质从而导致更高的研磨效率的降低和研磨时间。
耐磨性，断裂韧性和机械强度类似于钇稳定氧化锆。

主要应用:
研磨介质
结构陶瓷
汽车催化体系

主要特征:
高密度
出色的耐磨
高抗冲击性
断裂韧性好

镁稳定氧化锆
氧化镁用作稳定剂。这种立方相材料装入小四方相的沉淀，得到转化韧性的一个非常高的水平。镁稳定氧化锆能够给出断裂韧性的*高水平。它具有优良的机械性能，包括高强度，断裂韧性，耐磨性，良好的热冲击和低的导热性。
由于这些特性可以在高磨损和腐蚀应用中找到，包括阀门，泵和衬垫的使用。它是选择用于化学加工和石油化工工业的材料。

主要特征:
断裂韧性优异
优良的耐磨性
耐腐蚀
良好的抗热震性

主要用途:
水泵配件
阀组件
轴承