Діоксид цирконію (ZrO2 ) має винятковий набір властивостей:
- висока твердість;
- відмінна корозійна стійкість;
- КЛТР близький до сталей (можливість з'єднання з металевими частинами за схемами, недоступними іншим типам керамік);
- найвища тріщиностійкість серед керамічних матеріалів;
- низька теплопровідність;
- збереження міцності у широкому діапазоні температур;
- можливість використання як твердий електроліт.
Ці поєднання роблять матеріал незамінним при виготовленні корозійностійких, зносостійких і термостійких виробів для різних галузей промисловості.
Основні сфери застосування:
- підшипники для насосів та компресорів з діоксид цирконію (ZrO2 ) ;
- керамічні плунжери з діоксид цирконію (ZrO2 );
- кульки для кулькових підшипників з діоксид цирконію (ZrO2 );
- тіл, що мелять з діоксид цирконію (ZrO2 );
- елементи клапанів та запірної арматури з діоксид цирконію (ZrO2 );
- футерування для захисту від зносу та корозії з діоксид цирконію (ZrO2 );
- сортувальні колеса різної подрібнювальної техніки з діоксид цирконію (ZrO2 );
- футерування для циклонів та кальцинаторів для цементних заводів з діоксид цирконію (ZrO2 );
- вали екструдерів (шнеки), насадки екструдерів (керни) з діоксид цирконію (ZrO2 );
- тиглі, човники з діоксид цирконію (ZrO2 );
- фурнітура та футерування печей з діоксид цирконію (ZrO2 );
- підкладки, пластини з діоксид цирконію (ZrO2 );
- вироби для металургійної промисловост з діоксид цирконію (ZrO2 )і;
- чохли та трубки термопар, стрижні з діоксид цирконію (ZrO2 );
- вироби для скляної промисловості з діоксид цирконію (ZrO2 );
- вироби стоматології з діоксид цирконію (ZrO2 );
- позиційні та зварювальні штифти для автомобільної промисловості з діоксид цирконію (ZrO2 );
- підкладки, пластини з діоксид цирконію (ZrO2 );
- вироби для папероробної та друкованої промисловості з діоксид цирконію (ZrO2 );
- волоки, вічка, фільєри, нитководи з діоксид цирконію (ZrO2 );
- деталі датчиків кисню з діоксид цирконію (ZrO2 ).
Розрізняють два основні види діоксиду цирконію:
- щільний діоксид цирконію (ZrO2 )
- вогнетривкий діоксид цирконію (ZrO2 )
Щільний діоксид цирконію (ZrO2 )
Цей матеріал застосовується виготовлення відповідальних і механічно навантажених виробів, тобто. в основному як інженерна та конструкційна кераміка. Матеріал має відмінні корозійностійкі, зносостійкі та термостійкі властивості, крім стійкості до термоудару. Якщо при експлуатації є термоудар, то рекомендується застосовувати вогнетривкі матеріали.
Існує кілька модифікацій щільного діоксиду цирконію (ZrO2 ) залежно від вмісту основної фази та стабілізаторів (ZROX-Y, ZROX-Mg, ZROX-Ca, ZROX-Al).
Основні властивості матеріалу
Властивості | Марка матеріалу | |||
ZROX-Y | ZROX-Mg | ZROX-Ca | ZROX-Al | |
склад | ZrO2 + Y2O3 | ZrO2 + MgO | ZrO2 + CaO | ZrO2 + Al2O3 |
Щільність, г/см 3 | 6,02-6,08 | 5,6-5,8 | - | 4,0-4,4 |
Закрита пористість, % | 0 | 0 | 0 | 0 |
Твердість, ДПа | 12-13 | 12-13 | - | 14-18 |
Міцність при згинанні, МПа | 1000-1400 | 500-900 | - | 400-1400 |
Міцність при стисканні, МПа | 2000-2500 | 1600-1800 | - | 2700-3000 |
Теплопровідність при 20-100 ° С, Вт / мК | 2,0-2,5 | 2,0-2,5 | - | 15-30 |
Коефіцієнт лінійного термічного розширення при 20-1000 ° С, 10 -6 К -1 | 10-11 | 10-11 | - | 7,0-8,5 |
Максимальна температура експлуатації | 1000
(Модифікації до 2000) |
850 | - | 1500 |