Tenacidad a la fractura de la zirconia: Comparación de la zirconia con otros materiales cerámicos

• ¿No está seguro de qué material cerámico elegir? Asegúrese de que la cerámica que elija tenga suficiente tenacidad a la fractura para resistir el agrietamiento y la presión. El zirconio presenta una tenacidad ultraalta, lo que lo convierte en la mejor opción.

• Esta guía le mostrará por qué Zirkonia es una opción excelente y cómo se compara con otras cerámicas avanzadas.

¿Qué entiendes por tenacidad a la fractura de zirconia?

• La tenacidad a la fractura es una propiedad mecánica que describe la capacidad de un material para evitar que una grieta se agrave. Por ejemplo, si se somete la zirconia a tensión mecánica, su alta tenacidad a la fractura puede soportar la presión.

• Para calcular la tenacidad a la fractura de un material, aplique la fórmula «KIC=Yσ√a». El factor de intensidad de tensión (KIC) representa la tenacidad a la fractura. «Y» representa el factor geométrico, «σ» la tensión aplicada (MPa) y «a» la longitud de la cremallera en metros. Cuanto mayor sea el valor de la intensidad de tensión, más resistente será el material.

• La zirconia es tan resistente mecánicamente porque sufre endurecimiento por transformación. Esto ocurre cuando se aplica tensión alrededor de una grieta, lo que induce una transformación de fase. Esta transformación transforma las partículas de zirconia de una fase tetragonal a una monoclínica. Por lo tanto, el material absorbe energía, aumenta su volumen y puede prevenir la progresión de las grietas.

Propiedades únicas de la zirconia

• Transformación de fase: Entre todas las cerámicas avanzadas, la zirconia es la única que experimenta una transformación de fase. Este proceso se conoce como autocuración, donde las células de zirconia se vuelven lo suficientemente resistentes como para resistir una fractura.

• Resistencia ejemplar y alta tenacidad: La tenacidad superior, la mejor propiedad de Zirkonia, no se ve afectada por condiciones como la temperatura ambiente.

• La zirconia es muy duro, por lo tanto no se desgasta ni se rompe fácilmente.

• Alta estabilidad térmica y baja conductividad térmica: Por lo tanto, la zirconia es un buen conductor térmico que puede soportar altas temperaturas.

Cómo se compara la zirconia con otras cerámicas avanzadas

• La alúmina, el nitruro de silicio y el carburo de silicio, entre otras cerámicas avanzadas, le ofrecerán dureza y resistencia al desgaste. Además, Zirkonia le ofrece tenacidad superior a la fracturaLa siguiente figura le muestra una comparación completa de las mejores cerámicas.

• Si le interesa un material resistente a grietas o fallos mecánicos, elija zirconio. Si no está entre sus opciones, opte por nitruro de silicio, ya que ofrece un buen equilibrio entre tenacidad y resistencia.

Aplicaciones de la cerámica de zirconio en las industrias

Industria médica

• El zirconio es muy resistente y duradero, lo que lo convierte en la opción perfecta para implantes dentales y prótesis. El material se asemeja a sus dientes originales y es duradero. Además, el zirconio es biocompatible, lo que garantiza que sus dientes no lo resistan.

Herramientas de corte industriales

• Si utiliza herramientas de mecanizado afiladas, la zirconia es la cerámica ideal. Les proporciona durabilidad y la capacidad de mantenerse afiladas durante mucho tiempo. Además, la zirconia mejora la precisión, facilitando un trabajo de alta calidad en su sector.

Industria aeroespacial

• La cerámica de zirconio se utiliza en la industria aeronáutica para facilitar los recubrimientos de barrera térmica para motores a reacción. Su buena conductividad térmica evita que los motores de las aeronaves se agrieten incluso a temperaturas extremas. Esta propiedad garantiza además un consumo de combustible eficiente y contribuye a un alto rendimiento.

Industria electrónica

• La zirconia se aplica en la industria electrónica como un componente ideal en celdas de combustible de óxido sólido. También se utiliza en aislantes y sustratos debido a sus propiedades de aislamiento y resistencia térmica. Además, la zirconia puede almacenar energía eléctrica, por lo que es ideal para condensadores cerámicos, sensores y dispositivos de alta potencia.

 Crisoles de laboratorio

• La zirconia es generalmente químicamente inerte, con estabilidad a altas temperaturas, lo que la hace ideal para la fabricación de crisoles de laboratorio.

Joyas y componentes de relojes

• La dureza y la resistencia al rayado de la zirconia la hacen ideal en la fabricación de componentes de relojes.

Factores a considerar al elegir cerámica de zirconio

• Si desea comprar cerámica de zirconio, debe comprender sus diferencias. Tenga en cuenta los siguientes consejos para elegir la cerámica de zirconio adecuada.

¿Que grado es?

• Algunas cerámicas de zirconio destacan por su alta resistencia a la fractura, pero otras previenen eficazmente el desgaste. Por lo tanto, asegúrese de elegir la cerámica de zirconio que mejor se adapte a sus necesidades.

¿Qué tan puro es?

• La pureza es un factor clave en la cerámica de zirconio. Un alto nivel de pureza, el material será más duradero e incluso más resistente. Un buen nivel de pureza oscila entre 95% y 95%. Por el contrario, si el material tiene baja pureza, podría estar compuesto de impurezas que lo debiliten.

¿Se vio afectada su dureza durante la fabricación?

• Diversos procesos de fabricación afectan la tenacidad de la zirconia mediante el control de su microestructura. Esta se ve influenciada por factores como la temperatura de sinterización, la presión y la composición de las fases. Todos estos factores afectan el nivel de endurecimiento por transformación y la durabilidad. Para obtener el máximo rendimiento de la zirconia, asegúrese de elegir un material cuya tenacidad no se altere con el tiempo.

Cómo elegir el proveedor de cerámica adecuado

Dónde comprar materiales cerámicos

• Puede comprar cerámica de proveedores y mercados en línea a través de plataformas en línea. También puede comprar materiales personalizados directamente del fabricante. Algunos proveedores locales venden materiales cerámicos, lo que facilita la compra.

Factores a considerar antes de decidir dónde comprar

• Proceso de dar un título: 

Verifique si el proveedor está certificado para asegurarse de que valora la seguridad y el rendimiento. Esto le garantizará que cumple con los más altos estándares de calidad.

• Pericia: Elija un proveedor que comprenda la cerámica de zirconio en detalle para garantizar que se satisfagan sus necesidades.

• Innovación y personalización: Elija un proveedor comprometido con la innovación cerámica. Esto significa que puede perfeccionar continuamente sus materiales para mejorar su rendimiento. Además, la personalización le permitirá adaptar los materiales a sus necesidades específicas.

• Diversidad de productos: Un buen proveedor debería ofrecerle una gama de cerámicas avanzadas que satisfagan sus necesidades, desde zirconio hasta alúmina y nitruro.

• Su presupuesto: Compare los precios de varios proveedores antes de tomar una decisión. Sin embargo, tenga en cuenta que lo barato no siempre es lo mejor. Asegúrese de que su proveedor ofrezca un buen equilibrio entre precio y calidad.

• Reputación y confiabilidad de la industria: Lea las reseñas de clientes anteriores para evaluar la confiabilidad del proveedor. Además, verifique su experiencia, ya que la experiencia y la especialización están estrechamente relacionadas.

Consejos y reflexiones finales

• Si su prioridad es la dureza, considere Zirconia como su mejor opción.

• Asegúrese de elegir Zirconia en función de la aplicación prevista, como por ejemplo para uso médico.

• Verifique la clasificación de tenacidad a la fractura antes de decidir comprar un material cerámico.

• Por último, asegúrese de comprarle a un proveedor transparente, confiable y experimentado.

Conclusión

• Las cerámicas avanzadas son reconocidas por su resistencia, durabilidad y resistencia a las grietas. La zirconia destaca por su altísima tenacidad y su capacidad de autocuración. Considere factores como la retención de tenacidad antes de comprar para garantizar un rendimiento duradero.