Zirconia è un materiale ceramico avanzato con cui vengono realizzati molti prodotti presenti sul mercato. Zirconia Offre prestazioni superiori ed è uno dei materiali ceramici più resistenti. Dall'odontoiatria medica e dalle protesi ai cuscinetti industriali e ai coltelli nella vita quotidiana, la zirconia è stata utilizzata in molti campi professionali. Se desideri saperne di più sugli usi e le caratteristiche di zirconia, continua a leggere, credo che imparerai molto.
Collegamenti rapidi
- Che cosa è l'ossido di zirconio?
- Dimensione del mercato
- Prezzi dell'ossido di zirconio
- Proprietà critiche dell'ossido di zirconio
- Usi comuni dell'ossido di zirconio
Che cosa è l'ossido di zirconio?
La zirconia è una forma cristallina bianca di ossido di zirconio composta da zirconio (Zr) e ossigeno (O), con formula chimica ZrO2.
Questo materiale vanta eccellenti proprietà fisiche e chimiche, ed è noto soprattutto per la sua elevata resistenza, tenacità e straordinaria resistenza alla corrosione.
Dimensione del mercato
Il globale mercato del biossido di zirconio era di 79,99 milioni di USD nel 2023. Si prevede che crescerà a un CAGR del 3,8% dal 2024 al 2032, raggiungendo un valore di 110,32 milioni di USD.
Prezzi dell'ossido di zirconio
I prodotti in ossido di zirconio possono variare di prezzo, a seconda della purezza, delle dimensioni e dell'applicazione. La zirconia di alta qualità per applicazioni dentali o elettroniche ha un prezzo più elevato a causa del livello di raffinazione richiesto, mentre la zirconia di qualità industriale è conveniente.
Vedrai ossido di zirconio polvere grezza, ZrO2 Pellet, polvere di zirconio stabilizzata con ittrio, zirconio di grado industriale e altri tipi online, con prezzi che vanno da $10 a $2.000, a seconda dell'ordine e del tipo.
Con il progresso tecnologico e l'adozione della zirconia da parte di diverse industrie, le prospettive di mercato per questo materiale sono solide. Si prevede una crescita soprattutto nelle applicazioni dentali, elettroniche e aerospaziali.
Proprietà critiche dell'ossido di zirconio
Proprietà fisiche
ossido di zirconio È noto per il suo elevato punto di fusione (2.715 °C) e la sua densità (5,68 g/cm³), che gli conferiscono un'eccezionale stabilità termica. È anche fisicamente duro, il che contribuisce alla sua durevolezza e resistenza all'abrasione. Zirconia cubica, che è la forma cristallina cubica di ZrO2È una pietra artificiale e incolore che assomiglia al diamante, motivo per cui è una scelta popolare anche in gioielleria.
Proprietà chimiche
ossido di zirconio È noto per la sua straordinaria stabilità chimica. È altamente resistente ad acidi forti, alcali e altre sostanze corrosive, il che lo rende estremamente utile in ambienti in cui può essere esposto a sostanze chimiche aggressive o a temperature estreme.
Questo materiale rimane stabile anche in condizioni ossidanti (dove acquista ossigeno) e riducenti (dove perde ossigeno), il che gli conferisce una grande versatilità.
Zirconia è estremamente stabile ed eccelle nei settori che devono resistere ad alte temperature, come forni industriali e altre applicazioni ad alta temperatura
Proprietà meccaniche
Una delle principali qualità di ossido di zirconio è la sua tenacità. Grazie alla sua elevata "resistenza alla frattura", non si crepa sotto pressione costante. Per questo motivo, i dentisti lo usano per le corone dentali e l'industria automobilistica lo utilizza per le parti del motore, dove è richiesto un materiale così resistente.
Proprietà elettriche
ossido di zirconio È un isolante elettrico, che non lascia passare l'elettricità rapidamente. Ma nel caso di dispositivi elettronici speciali, è possibile renderlo conduttore di ioni (particelle cariche). È molto utile nelle celle a combustibile e nei sensori, dove è necessario un corretto movimento degli ioni.
Usi comuni dell'ossido di zirconio
Industria dentale
I dentisti utilizzano comunemente tre tipi di zirconia: allumina rinforzata con zirconia (ZTA), zirconia stabilizzata con magnesio e zirconia tetragonale. Questi materiali vengono utilizzati per realizzare corone, impianti, monconi, attacchi in ceramica e altro ancora.
I dentisti utilizzano spesso corone in zirconia per i restauri successivi alla devitalizzazione. Come restauro, le corone in zirconia possono ripristinare efficacemente la struttura e la funzione dei denti e prevenirne ulteriori danni. Inoltre, vengono utilizzate anche per colmare lo spazio tra due denti o come impianto per sostituire altri denti in fase di trattamento, quando necessario.
Zirconia è eccellente in odontoiatria perché è duro, dall'aspetto naturale, biocompatibile con il corpo umano e resistente all'usura nel tempo.
Ceramica industriale
La zirconia è ampiamente utilizzata nella ceramica industriale, inclusi forni, stampi e utensili da taglio. La sua durezza, resistenza al calore e all'usura la rendono ideale per materiali abrasivi e rivestimenti protettivi. ZrO2 Viene utilizzato anche nella produzione di guarnizioni per pompe, valvole a sfera di precisione, giranti, rivestimenti in biossido di titanio e boccole.
Nel settore nucleare, Biossido di zirconio (ZrO2) produce ceramiche che assorbono neutroni per le barre di controllo.
Industria aerospaziale e automobilistica
La zirconia svolge un ruolo fondamentale nei settori aerospaziale e automobilistico grazie alla sua eccellente resistenza al calore e alla sua tenacità.
Questi settori necessitano di materiali ad alte prestazioni per funzionare correttamente in ambienti difficili e molti produttori utilizzano l'ossido di zirconio per realizzare rotori di turbocompressori, sensori di ossigeno e pastiglie dei freni.
Gioielli
Zirconia è un popolare sostituto del diamante nel mondo della gioielleria. Zirconia cubica è un tipo di ossido di zirconio cristallo più luminoso, più resistente e molto più economico dei veri diamanti. Pertanto, zirconia cubica è un sostituto conveniente dei diamanti, e le persone possono ottenere gioielli altrettanto durevoli, duraturi e belli dei diamanti a una frazione del prezzo.
Industria elettronica
Anche l'ossido di zirconio svolge un ruolo fondamentale nell'industria elettronica. Può fungere da isolante, ma può anche contribuire alla conduttività ionica con alcune soluzioni speciali.
Lo ZrO2 è ampiamente utilizzato in dispositivi ottici come l'ottica a livello di wafer, gli elementi ottici diffrattivi e le matrici di microlenti. Trova inoltre numerosi impieghi nelle tecnologie dei display. Viene utilizzato nei diodi organici a emissione di luce (OLED), nei mini e micro diodi a emissione di luce (LED) e nei punti quantici.
Altri utilizzi dello ZrO2 nel settore dell'elettronica includono rivestimenti a barriera termica, tecnologia delle celle a combustibile, elettroliti allo stato solido, materiali elettro-ottici, catalizzatori o supporti per catalizzatori, biomateriali ceramici e dosimetri UV a termoluminescenza.
Lo zirconio ha molti altri usi, tra cui:
Carta e stampa
I rivestimenti in zirconio vengono utilizzati per rendere la carta più resistente e impermeabile.
Vernici e inchiostri
Le sostanze chimiche a base di zirconio migliorano l'adesione e aumentano la resistenza al calore, allo sfregamento, all'acqua e ai solventi.
Cosmetici
L'ossido di zirconio (ZrO2) viene utilizzato come additivo e agente impermeabilizzante nei cosmetici.
Impianti ortopedici
La ceramica di zirconia viene utilizzata anche come parti di ricambio per le articolazioni dell'anca e del ginocchio.
Componenti per orologi
Lo zirconia è un materiale molto diffuso nell'orologeria per il suo fascino estetico e le sue proprietà antigraffio.
Coltelli in ceramica
L'ossido di zirconio può essere trasformato in coltelli in ceramica per l'uso quotidiano, molto comodi per tagliare ingredienti morbidi come frutta e verdura.
Conclusione
ossido di zirconio (ZrO₂) È durevole, resistente alla corrosione e possiede proprietà termiche, che lo rendono utile in molti settori e aree di lavoro. Grazie alle sue proprietà elettriche, meccaniche, fisiche e chimiche, trova numerosi impieghi nell'industria dentale, della ceramica industriale, aerospaziale, automobilistica, della gioielleria e dell'elettronica.
I ricercatori stanno esplorando nuove proprietà di ossido di zirconio e trovando nuovi modi per utilizzarlo in ancora più settori, il che ci dimostra quanto questo materiale sia versatile e prezioso.