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Utilisations et propriétés de l'oxyde de zirconium : un guide détaillé

Date de publication : 2024-11-12 10:18:27

Zircone est un matériau céramique avancé, et de nombreux produits sur le marché en sont fabriqués. Zircone La zircone offre des performances supérieures et est l'un des matériaux céramiques les plus résistants. De la dentisterie et des prothèses aux roulements industriels et aux couteaux du quotidien, la zircone est utilisée dans de nombreux domaines professionnels. Pour en savoir plus sur ses utilisations et ses caractéristiques, consultez le site web suivant : zircone, S'il vous plaît, continuez à lire, je crois que vous gagnerez beaucoup.

 


Liens rapides

  1. Qu'est-ce que l'oxyde de zirconium ?
  2. Taille du marché
  3. Prix de l'oxyde de zirconium
  4. Propriétés critiques de l'oxyde de zirconium
  5. Utilisations courantes de l'oxyde de zirconium

 


Qu'est-ce que l'oxyde de zirconium ?

Poudre d'oxyde de zirconium pour diverses utilisations industrielles, notamment l'électronique et la céramique dentaire

La zircone est une forme cristalline blanche d'oxyde de zirconium composée de zirconium (Zr) et d'oxygène (O), de formule chimique ZrO2.

Ce matériau possède d’excellentes propriétés physiques et chimiques, principalement connu pour sa grande résistance, sa ténacité et sa résistance exceptionnelle à la corrosion.


Taille du marché

Le mondial marché du dioxyde de zirconium était de 79,99 millions USD en 2023. Il devrait croître à un TCAC de 3,8% de 2024 à 2032, pour atteindre une valeur de 110,32 millions USD.

 


Prix de l'oxyde de zirconium

Les prix des produits à base d'oxyde de zirconium peuvent varier, selon la pureté, la taille et l'application. La zircone de haute qualité destinée aux applications dentaires ou électroniques est plus chère en raison du niveau de raffinement requis, tandis que la zircone de qualité industrielle est plus abordable.

Tu verras Oxyde de zirconium poudre brute, ZrO2 Granulés, poudre de zirconium stabilisée à l'yttria, zirconium de qualité industrielle et autres types en ligne, avec des prix allant de $10 à $2 000, selon votre commande et votre type.

Avec les progrès technologiques et l'adoption croissante de la zircone par les industries, les perspectives de marché pour ce matériau sont prometteuses. Une croissance est attendue notamment dans les applications dentaires, électroniques et aérospatiales.


Propriétés critiques de l'oxyde de zirconium

Propriétés physiques

Oxyde de zirconium Il est reconnu pour son point de fusion élevé (2 715 °C) et sa densité (5,68 g/cm³), qui lui confèrent une stabilité thermique exceptionnelle. Sa dureté physique contribue également à sa durabilité et à sa résistance à l'abrasion. Zircone cubique, qui est la forme cristalline cubique de ZrO2C'est une pierre artificielle et incolore qui ressemble à un diamant, c'est pourquoi elle est également un choix populaire en bijouterie.

Oxyde de zirconium cubique utilisé en bijouterie et dans les applications industrielles – une partie des utilisations plus larges de l'oxyde de zirconium

Propriétés chimiques

Oxyde de zirconium est réputé pour son impressionnante stabilité chimique. Il est très résistant aux acides forts, aux alcalis et autres substances corrosives, ce qui le rend extrêmement utile dans les environnements exposés à des produits chimiques agressifs ou à une chaleur extrême.

Ce matériau reste stable même dans des conditions oxydantes (où il gagne de l'oxygène) et réductrices (où il perd de l'oxygène), ce qui lui confère une grande polyvalence.

Zircone est extrêmement stable et excelle dans les industries qui doivent résister à des températures élevées, telles que les fours industriels et autres applications à haute température

Propriétés mécaniques

L’une des principales qualités de oxyde de zirconium C'est sa robustesse. Grâce à sa grande résistance à la fracture, il ne se fissure pas sous une pression régulière. C'est pourquoi les dentistes l'utilisent pour les couronnes dentaires et l'industrie automobile pour les pièces de moteur, où un matériau aussi résistant est requis.

Propriétés électriques

Oxyde de zirconium C'est un isolant électrique qui ne laisse pas passer l'électricité rapidement. Cependant, dans le cas de composants électroniques spécifiques, il peut conduire les ions (particules chargées). Il est très utile dans les piles à combustible et les capteurs, où un mouvement ionique correct est nécessaire.

 


Utilisations courantes de l'oxyde de zirconium

Industrie dentaire

Les dentistes utilisent couramment trois types de zircone : l'alumine renforcée à la zircone (ZTA), la zircone stabilisée au magnésium et la zircone tétragonale. Ces matériaux sont utilisés pour la fabrication de couronnes, d'implants, de piliers, de brackets en céramique, etc.

Couronne d'implant dentaire en oxyde de zirconium – une application clé de l'oxyde de zirconium en dentisterie moderne

Les dentistes utilisent souvent des couronnes en zircone pour les restaurations après un traitement de canal radiculaire. En tant que restauration, les couronnes en zircone peuvent restaurer efficacement la structure et la fonction des dents et prévenir d'autres dommages. Elles sont également utilisées pour combler l'espace entre deux dents ou comme implant pour remplacer d'autres dents en cours de traitement, si nécessaire.

Zircone brille en dentisterie car il est dur, d'aspect naturel, biocompatible avec le corps humain et résiste à l'usure au fil du temps.

Céramique industrielle

Pièces de précision en céramique d'oxyde de zirconium utilisées dans l'électronique, les machines et les dispositifs médicaux – principales utilisations de l'oxyde de zirconium

La zircone est largement utilisée dans les céramiques industrielles, notamment dans les fours, les moules et les outils de coupe. Sa dureté, sa résistance à la chaleur et à l'usure en font un matériau idéal pour les matériaux abrasifs et les revêtements de protection. ZrO2 est également utilisé dans la fabrication de joints de pompe, de vannes à boisseau sphérique de précision, de turbines, de revêtements en dioxyde de titane et de bagues.

Dans l'industrie nucléaire, Dioxyde de zirconium (ZrO2) fabrique des céramiques absorbant les neutrons pour les barres de contrôle.

Industries aérospatiales et automobiles

La zircone joue un rôle essentiel dans les industries aérospatiale et automobile en raison de son excellente résistance à la chaleur et de sa ténacité.
Ces industries nécessitent des matériaux hautes performances pour fonctionner correctement dans des environnements difficiles, et de nombreux fabricants utilisent de l'oxyde de zirconium pour fabriquer des rotors de turbocompresseurs, des capteurs d'oxygène et des plaquettes de frein.

Bijoux

L'oxyde de zirconium cubique utilisé en bijouterie comme alternative au diamant

Zircone est un substitut de diamant populaire dans le monde de la bijouterie. Zircone cubique est un type de oxyde de zirconium Un cristal plus brillant, plus durable et bien moins cher que les vrais diamants. Par conséquent, zircone cubique est un substitut abordable aux diamants, et les gens peuvent obtenir des bijoux aussi durables, résistants et beaux que les diamants à une fraction du prix.

Industrie électronique

Substrat d'oxyde de zirconium utilisé dans les applications électroniques – utilisations avancées de l'oxyde de zirconium dans l'industrie électronique

L'oxyde de zirconium joue également un rôle important dans l'industrie électronique. Il peut agir comme isolant, mais aussi contribuer à la conductivité ionique grâce à certaines configurations spécifiques.

Le ZrO₂ est largement utilisé dans les dispositifs optiques tels que les composants optiques de niveau wafer, les éléments optiques diffractifs et les réseaux de microlentilles. Il a également de nombreuses applications dans les technologies d'affichage. Il est utilisé dans les diodes électroluminescentes organiques (OLED), les mini et microdiodes électroluminescentes (LED) et les points quantiques.

D'autres utilisations du ZrO2 dans l'industrie électronique comprennent les revêtements de barrière thermique, la technologie des piles à combustible, les électrolytes à l'état solide, les matériaux électro-optiques, les catalyseurs ou supports de catalyseurs, les biomatériaux céramiques et les dosimètres UV à thermoluminescence.

Le zirconium a de nombreuses autres utilisations, notamment :

Papier et impression

Les revêtements en zirconium sont utilisés pour rendre le papier plus solide et plus résistant à l’eau.

Peintures et encres

Les produits chimiques à base de zirconium améliorent l’adhérence et augmentent la résistance à la chaleur, au frottement, à l’eau et aux solvants.

Produits de beauté

L'oxyde de zirconium (ZrO2) sert d'additif et d'agent imperméabilisant dans les cosmétiques.

Implants orthopédiques

Les céramiques en zircone servent également de pièces de rechange pour les articulations de la hanche et du genou.

Composants de montre

La zircone est un matériau populaire dans l'horlogerie en raison de son attrait esthétique et de ses propriétés de résistance aux rayures.

Couteaux en céramique

L'oxyde de zirconium peut être transformé en couteaux en céramique pour un usage quotidien, très pratiques pour couper des ingrédients mous tels que des légumes et des fruits.


Conclusion

Oxyde de zirconium (ZrO₂) Durable, résistant à la corrosion et doté de propriétés thermiques, il est utile dans de nombreux domaines d'activité et industries. Grâce à ses propriétés électriques, mécaniques, physiques et chimiques, il trouve de nombreuses applications dans les secteurs dentaire, de la céramique industrielle, de l'aérospatiale, de l'automobile, de la bijouterie et de l'électronique.

Les chercheurs explorent de nouvelles propriétés de Oxyde de zirconium et trouver de nouvelles façons de l'utiliser dans encore plus d'industries, ce qui nous montre à quel point ce matériau est polyvalent et précieux.

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