V keramických materiálech není absolutně dobré nebo špatné. Tyto dva materiály mají zcela odlišné zaměření výkonu a jejich náklady a použitelné scénáře se značně liší. Klíčem je zvážit své prioritní potřeby.
Rozdíly mezi těmito dvěma můžeme rychle pochopit porovnáním jejich základních vlastností:
rozdíly mezi oxidem hlinitým a oxidem zirkoničitým!
Vyberte si materiál, který vám nejlépe vyhovuje.
| Vlastnosti jádra |
oxid hlinitý (99 %)
|
oxid zirkoničitý (3Y-TZP)
|
| Obrázek produktu |
|
|
| Pevnost v ohybu | 300-500 MPa | 800-1200 MPa |
| Lomová houževnatost | 3–4 MPa·m¹/² | 6–10 MPa·m¹/² |
| Tvrdost podle Vickerse | 1800-2000HV | 1200-1400HV |
| Tepelná vodivost při pokojové teplotě | 25-30 W/(m·K) | 2-3 W/(m·K) |
| Náklady na suroviny | 1 (srovnávací) | 5-10krát vyšší než u oxidu hlinitého |
| Riziko stárnutí při nízkých-teplotách | Žádné (žádná změna fáze) | Ano (lze zmírnit úpravou) |
| Odolnost proti alkáliím | Špatný (snadno reaguje se silnými alkáliemi) | Vynikající |
| Polo{0}}propustnost/dekorativní vlastnosti | Špatná (neprůhlednost, suchá textura) | Vynikající (lze dosáhnout polopropustných, teplých barevných efektů) |
Kde Alumina překonává zirkonie:
1. Nákladově-efektivní výkon ve velkém: Například běžná keramická těsnění a izolační komponenty. Pokud je výkon dostatečný, je zřejmou volbou oxid hlinitý kvůli jeho nižší ceně a vyššímu ziskovému rozpětí.
2. Maximální tvrdost v abrazivním prostředí: Například ložiskové kuličky a řezné nástroje. Oxid hlinitý má vyšší tvrdost a je odolnější proti opotřebení- než oxid zirkoničitý, ale oxid zirkoničitý má dobrou houževnatost a nelze jej snadno zlomit. Proto se oxid hlinitý používá v čistě abrazivních scénářích, zatímco oxid zirkoničitý je lepší pro scénáře nárazu.
3. Stabilní provoz s účinným odvodem tepla: Například substráty pro rozptyl tepla pro elektronická zařízení, součásti pecí ve vysokoteplotních -pecích a vysokoteplotní{1}}teplotní pláště termočlánků. Oxid hlinitý má vysokou tepelnou vodivost a zůstává stabilní nad 1600 stupňů, zatímco výkon oxidu zirkoničitého se nad 1000 stupňů zhoršuje a má nízkou tepelnou vodivost, což má za následek špatný odvod tepla. Proto je oxid hlinitý lepší pro scénáře vyžadující vysoké-teploty a odvod tepla-.
4. Bezchybná elektrická izolace pod vysokým napětím: Oxid hlinitý má lepší izolační vlastnosti než oxid zirkoničitý. Oxid zirkoničitý vykazuje iontovou vodivost při vysokých teplotách, takže pro vysokoteplotní-izolaci je lepší oxid hlinitý. Příklady zahrnují izolační základny a vysokonapěťové izolátory v elektronickém průmyslu-.
5. Desetiletí-dlouhá spolehlivost-žádné stárnutí, žádná překvapení: Například venkovní keramické komponenty a průmyslová těsnění, která jsou neustále vystavena vlhkosti. Oxid hlinitý netrpí-problémy stárnutí při nízkých teplotách v důsledku oxidu zirkoničitého a při dlouhodobém používání se neodlupuje ani nepraská, což je také výhoda. Kromě toho je oxid hlinitý v současnosti hlavní volbou pro povlaky separátorů lithiových baterií, protože je levný a má nízkou hustotu.
Kde oxid zirkoničitý překonává oxid hlinitý:
1. Aplikace vyžadující vysokou houževnatost a odolnost proti nárazu: Například zadní panely mobilních telefonů, průmyslová keramická ložiska a vysokorychlostní{0}}ložiska pro velká zatížení{1}}. Oxid zirkoničitý je méně náchylný k odštěpování, zatímco oxid hlinitý je křehký a snadno se láme. Je také vhodný pro řezné nástroje; při frézování litiny se zirkonové keramické nástroje méně pravděpodobně vylamují než nástroje z oxidu hlinitého. Mnoho hlav keramických baseballových pálek a čepelí nožů je vyrobeno ze zirkonu, u nichž je méně pravděpodobné, že se při pádu zlomí, zatímco čepele z oxidu hlinitého se snadno roztříští.
2. Biomedicínské aplikace: Například zubní korunky a ortopedické implantáty. Oxid zirkoničitý má dobrou biokompatibilitu, vysokou pevnost a dobrou houževnatost, díky čemuž je méně náchylný k praskání korunek. Má také dobrou průsvitnost, což má za následek estetičtější vzhled. Oxid hlinitý, i když poskytuje určité barevné krytí, je méně atraktivní a příliš křehký pro korunky. U abutmentů implantátů je barva zirkonu blíže přirozeným zubům, takže je estetičtější než kovové abutmenty a pevnější než oxid hlinitý.
3.Navrženo pro agresivní chemická prostředí: Oxid zirkoničitý má lepší odolnost vůči kyselinám a zásadám než oxid hlinitý. Například v silně alkalickém prostředí oxid hlinitý reaguje s alkálií, zatímco oxid zirkoničitý nikoli. Zirkon je proto vhodnější pro čerpadla a těsnění odolná proti korozi-v chemickém průmyslu, která přicházejí do styku se silnými alkáliemi.
4. V aplikacích vyžadujících estetiku a dekoraci: Například kubická zirkonie se používá pro šperky simulující diamant, protože má vysoký index lomu a dobrý oheň, zatímco oxid hlinitý má nízký index lomu a je méně estetický. U keramických rámečků a pouzder v chytrých hodinkách je zirkon také hladší na dotek, umožňuje jednotnější barvy a může být polo-transparentní. Oxid hlinitý je příliš křehký, takže tenká pouzdra jsou náchylná k rozbití.
5. Ve funkčních keramických aplikacích: Například v elektrolytu palivových článků s pevným oxidem má pouze oxid zirkoničitý vysokou-vodivost kyslíkových iontů; oxid hlinitý je izolant a nelze jej použít. Jedná se o funkční požadavek, proto lze použít pouze oxid zirkoničitý. Oxid zirkoničitý se také používá pro kyslíkové senzory, protože dokáže snímat koncentraci kyslíku, což oxid hlinitý nedokáže.
Stručně řečeno, pokud požadujete nízkou cenu, vysokou odolnost proti opotřebení, dobrý odvod tepla a vysokou -teplotní stabilitu, je oxid hlinitý tou správnou volbou; pokud potřebujete odolnost proti nárazu, vysokou spolehlivost, estetiku, odolnost vůči silným alkáliím nebo funkční vlastnost vodivosti kyslíkových iontů, je zirkonie lepší volbou!
Ať už se jedná o oxid hlinitý nebo oxid zirkoničitý, pokud potřebujete zpracování,prosím kontaktujte Yuchang Laser!
