Keraamisissa materiaaleissa ei ole ehdotonta hyvää tai huonoa. Näillä kahdella materiaalilla on täysin erilaiset suorituskykytavoitteet, ja niiden kustannukset ja soveltuvat skenaariot vaihtelevat suuresti. Tärkeintä on ottaa huomioon ensisijaiset tarpeesi.
Voimme nopeasti ymmärtää näiden kahden väliset erot vertaamalla niiden ydinominaisuuksia:
erot alumiinioksidin ja zirkoniumoksidin välillä!
Valitse sinulle parhaiten sopiva materiaali.
| Ydinominaisuudet |
Alumiinioksidi (99 %)
|
Zirkonia (3V-TZP)
|
| Tuotekuva |
|
|
| Taivutusvoima | 300-500 MPa | 800-1200 MPa |
| Murtumislujuus | 3–4 MPa·m¹/² | 6–10 MPa·m¹/² |
| Vickersin kovuus | 1800-2000HV | 1200-1400HV |
| Huoneen lämpötilan lämmönjohtavuus | 25-30 W/(m·K) | 2-3 W/(m·K) |
| Raaka-ainekustannukset | 1 (vertailu) | 5-10 kertaa alumiinioksidiin verrattuna |
| Matala-lämmön ikääntymisen riski | Ei mitään (ei vaihemuutosta) | Kyllä (Voidaan lieventää muokkaamalla) |
| Alkalin vastustuskyky | Huono (reagoi helposti vahvojen alkalien kanssa) | Erinomainen |
| Puoli{0}}läpäisevyys/koristeominaisuudet | Huono (opasiteetti, kuiva rakenne) | Erinomainen (voi saavuttaa puoli{0}}läpäiseviä, lämpimiä värisävyjä) |
Missä alumiinioksidi ylittää zirkonia:
1. Kustannustehokas-suorituskyky mittakaavassa: Esimerkiksi tavalliset keraamiset tiivisteet ja eristyskomponentit. Jos suorituskyky on riittävä, alumiinioksidi on ilmeinen valinta alhaisempien kustannusten ja korkeamman voittomarginaalin vuoksi.
2. Suurin kovuus hankaavissa ympäristöissä: Esimerkiksi laakeripallot ja leikkuutyökalut. Alumiinioksidilla on korkeampi kovuus ja kulutusta kestävämpi -kuin zirkoniumoksidi, mutta zirkoniumoksidilla on hyvä sitkeys, eikä se hajoa helposti. Siksi alumiinioksidia käytetään puhtaasti hankaavissa skenaarioissa, kun taas zirkoniumoksidi on parempi törmäysskenaarioissa.
3. Vakaa toiminta ja tehokas lämmönpoisto: Esimerkiksi sähkölaitteiden lämmönpoistoalustat, uunin komponentit korkean-lämpötiloissa uuneissa ja korkean lämpötilan-lämpöparien vaipat. Alumiinioksidilla on korkea lämmönjohtavuus ja se pysyy vakaana yli 1600 asteen, kun taas zirkoniumoksidin suorituskyky heikkenee yli 1000 asteen ja sillä on alhainen lämmönjohtavuus, mikä johtaa huonoon lämmön hajaantumiseen. Siksi alumiinioksidi on parempi korkeaa-lämpötilaa ja lämmönpoistoa-vaativissa skenaarioissa.
4. Virheetön sähköeristys korkealla jännitteellä: Alumiinioksidilla on paremmat eristysominaisuudet kuin zirkoniumoksidilla. Zirkoniumoksidilla on ionijohtavuus korkeissa lämpötiloissa, joten alumiinioksidi on parempi korkean lämpötilan{1}}eristykseen. Esimerkkejä ovat elektroniikkateollisuuden eristävät alustat ja{3}}korkeajänniteeristeet.
5. Vuosikymmenten-luotettavuus-ei ikääntymistä, ei yllätyksiä: Esimerkiksi ulkokäyttöön tarkoitetut keraamiset komponentit ja teollisuustiivisteet, jotka ovat jatkuvasti alttiina kosteudelle. Alumiinioksidi ei kärsi zirkoniumoksidin alhaisen-lämpötilan vanhenemisongelmista, eikä se hilseile tai halkeile pitkäaikaisessa-käytössä, mikä on myös etu. Lisäksi alumiinioksidi on tällä hetkellä yleisin vaihtoehto litiumakkujen erotinpinnoitteille, koska se on halpa ja sen tiheys on pieni.
Missä zirkoniumoksidi ylittää alumiinioksidin:
1. Sovellukset, jotka vaativat suurta sitkeyttä ja iskunkestävyyttä: Esimerkiksi matkapuhelimen takapaneelit, teollisuuskeraamiset laakerit ja nopeat,{0}}nopeat ja raskaat{1}}laakerit. Zirkoniumoksidi on vähemmän altis lohkeilulle, kun taas alumiinioksidi on hauras ja hajoaa helposti. Se sopii myös leikkaustyökaluihin; zirkoniumoksidikeraamiset työkalut halkeilevat vähemmän todennäköisesti valurautaa jyrsinnässä kuin alumiinioksidityökalut. Monet keraamiset pesäpallomailojen päät ja hyötyveitsen terät on valmistettu zirkoniumoksidista, jotka eivät todennäköisesti rikkoudu putoamalla, kun taas alumiinioksidin terät särkyvät helposti.
2. Biolääketieteen sovellukset: Esimerkiksi hammaskruunut ja ortopediset implantit. Zirkoniumoksidilla on hyvä biologinen yhteensopivuus, korkea lujuus ja hyvä sitkeys, mikä tekee siitä vähemmän alttiita kruunujen halkeilulle. Sillä on myös hyvä läpikuultavuus, mikä tekee siitä esteettisesti miellyttävämmän. Vaikka alumiinioksidi peittää jonkin verran väriä, se on vähemmän houkutteleva ja liian hauras kruunuille. Implanttien tukipisteissä zirkoniumoksidin väri on lähempänä luonnollisia hampaita, mikä tekee siitä esteettisesti miellyttävämmän kuin metalliset tukipinnat ja vahvempi kuin alumiinioksidi.
3. Suunniteltu aggressiivisiin kemiallisiin ympäristöihin: Zirkoniumoksidilla on parempi hapon ja alkalin kestävyys kuin alumiinioksidilla. Esimerkiksi vahvasti emäksisessä ympäristössä alumiinioksidi reagoi alkalin kanssa, kun taas zirkoniumoksidi ei. Siksi zirkoniumoksidi sopii paremmin korroosionkestäviin-pumppuihin ja kemianteollisuuden tiivisteisiin, jotka joutuvat kosketuksiin vahvojen alkalien kanssa.
4. Estetiikkaa ja koristelua vaativissa sovelluksissa: Esimerkiksi kuutiometristä zirkoniaa käytetään timantteja simuloiviin koruihin, koska sillä on korkea taitekerroin ja hyvä palo, kun taas alumiinioksidilla on alhainen taitekerroin ja se on vähemmän esteettisesti miellyttävä. Lisäksi älykellojen keraamisissa kehyksissä ja koteloissa zirkoniumoksidi tuntuu pehmeämmältä, mahdollistaa tasaisemman värin ja voidaan tehdä puoli{1}}läpinäkyväksi. Alumiinioksidi on liian hauras, joten ohuet kotelot ovat alttiita rikkoutumaan.
5. Toiminnallisissa keraamisissa sovelluksissa: Esimerkiksi kiinteäoksidipolttokennojen elektrolyytissä vain zirkoniumoksidilla on korkean lämpötilan -happi-ionin johtavuus; alumiinioksidi on eriste, eikä sitä voida käyttää. Tämä on toiminnallinen vaatimus, joten vain zirkoniumoksidia voidaan käyttää. Zirkoniumoksidia käytetään myös happiantureissa, koska se havaitsee happipitoisuuden, mitä alumiinioksidi ei pysty.
Yhteenvetona voidaan todeta, että jos tarvitset edullisia kustannuksia, suurta kulutuskestävyyttä, hyvää lämmönpoistoa ja korkean{0}}lämpötilojen vakautta, alumiinioksidi on oikea valinta. jos tarvitset iskunkestävyyttä, korkeaa luotettavuutta, esteettisyyttä, kestävyyttä vahvoja emäksiä vastaan tai happi-ionijohtavuuden toiminnallista ominaisuutta, zirkoniumoksidi on parempi valinta!
Olipa kyseessä alumiinioksidi tai zirkoniumoksidi, jos sinulla on käsittelytarpeita,ota yhteyttä Yuchang Laseriin!
