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酸化ジルコニウムの用途と特性:詳細ガイド

公開日時: 2024-11-12 10:18:27

ジルコニア は先進的なセラミック素材であり、市場に出回っている多くの製品はこの素材で作られています。 ジルコニア ジルコニアは優れた性能を持ち、最も強靭なセラミック材料の一つです。歯科医療や義歯から、工業用ベアリングや日常生活のナイフに至るまで、ジルコニアは多くの専門分野で活躍しています。ジルコニアの用途や特性について詳しく知りたい方は、 ジルコニア、 ぜひ読み進めてください。多くのことを得られると信じています。

 


クイックリンク

  1. 酸化ジルコニウムとは何ですか?
  2. 市場規模
  3. 酸化ジルコニウムの価格
  4. 酸化ジルコニウムの重要な特性
  5. 酸化ジルコニウムの一般的な用途

 


酸化ジルコニウムとは何ですか?

電子機器や歯科用セラミックスを含む様々な産業用途向けの酸化ジルコニウム粉末

ジルコニアは、ジルコニウム (Zr) と酸素 (O) から構成される酸化ジルコニウムの白色結晶であり、化学式は ZrO2 です。

この素材は優れた物理的・化学的特性を誇り、特に高い強度、靭性、そして優れた耐腐食性で知られています。


市場規模

グローバル 二酸化ジルコニウム市場 2023年には7,999万米ドルでした。2024年から2032年にかけて3.8%のCAGRで成長し、1億1,032万米ドルに達すると予想されています。

 


酸化ジルコニウムの価格

酸化ジルコニウム製品の価格は様々である純度、サイズ、用途によって異なります。歯科用や電子機器用途向けの高品質ジルコニアは、精製レベルが高いため価格が高くなりますが、工業用ジルコニアは手頃な価格です。

あなたは見るでしょう 酸化ジルコニウム 原料粉末、 ジルコニア ペレット、イットリア安定化ジルコニウム粉末、工業グレードのジルコニウム、およびその他のタイプをオンラインで販売しています。価格は注文内容とタイプに応じて $10 から $2,000 までです。

技術の進歩と産業界のジルコニア採用に伴い、この材料の市場見通しは明るくなっています。特に歯科、電子機器、航空宇宙分野での成長が期待されています。


酸化ジルコニウムの重要な特性

物理的特性

酸化ジルコニウム 高い融点(2,715℃)と高い密度(5.68 g/cm³)で知られており、優れた熱安定性を備えています。また、物理的に硬いため、耐久性と耐摩耗性にも優れています。 キュービックジルコニアの立方晶系結晶である。 ジルコニアダイヤモンドに似た無色の人工石で、ジュエリーとしても人気があります。

立方晶系酸化ジルコニウムは、宝飾品や工業用途で使用されています。これは、酸化ジルコニウムの幅広い用途の一部です。

化学的性質

酸化ジルコニウム 優れた化学的安定性で知られています。強酸、強アルカリ、その他の腐食性物質に対する耐性が非常に高く、強力な化学物質や極度の高熱にさらされる環境で非常に有用です。

この材料は、酸化条件(酸素を獲得する条件)および還元条件(酸素を失う条件)でも安定した状態を維持するため、非常に多用途に使用できます。

ジルコニア 非常に安定しており、工業炉やその他の高温用途など、高温に耐える必要がある産業に最適です。

機械的特性

の大きな特徴の一つは 酸化ジルコニウム 最大の強みはその強靭性です。高い「破壊靭性」により、通常の圧力では割れません。そのため、歯科医は歯冠に、自動車業界では強靭性が求められるエンジン部品に使用されています。

電気的特性

酸化ジルコニウム は電気を通さない絶縁体です。しかし、特殊な電子機器ではイオン(荷電粒子)を伝導させることができます。適切なイオンの移動が求められる燃料電池やセンサーなどに非常に有用です。

 


酸化ジルコニウムの一般的な用途

歯科業界

歯科医師は一般的に3種類のジルコニアを使用します。ジルコニア強化アルミナ(ZTA)、マグネシウム安定化ジルコニア、そして正方晶ジルコニアです。これらの材料は、クラウン、インプラント、アバットメント、セラミックブラケットなどに使用されます。

ジルコニウム酸化物歯科インプラントクラウン – 現代歯科におけるジルコニウム酸化物の重要な用途

歯科医は根管治療後の修復にジルコニアクラウンをよく使用します。ジルコニアクラウンは歯の構造と機能を効果的に修復し、歯へのさらなるダメージを防ぎます。また、必要に応じて、歯と歯の間の隙間を埋めたり、治療中の他の歯を補うインプラントとして使用したりすることもできます。

ジルコニア 硬く、自然な外観で、人体と生体適合性があり、長期間の摩耗に耐えるため、歯科で優れた効果を発揮します。

工業用セラミックス

電子機器、機械、医療機器に使用される酸化ジルコニウムセラミック精密部品 - 酸化ジルコニウムの主な用途

ジルコニアは、炉、金型、切削工具など、工業用セラミックスに広く使用されています。その硬度、耐熱性、耐摩耗性は、研磨材や保護コーティングに最適です。 ジルコニア ポンプシール、精密ボールバルブ、インペラ、二酸化チタンコーティング、ブッシングの製造にも使用されます。

原子力産業では、 二酸化ジルコニウム(ZrO2) 制御棒用の中性子吸収セラミックを製造しています。

航空宇宙および自動車産業

ジルコニアは、その優れた耐熱性と靭性により、航空宇宙産業や自動車産業で重要な役割を果たしています。
これらの業界では、過酷な環境で適切に動作するために高性能の材料が必要であり、多くのメーカーが酸化ジルコニウムを使用してターボチャージャーのローター、酸素センサー、ブレーキパッドを製造しています。

ジュエリー

ダイヤモンドの代替として宝飾品に使用される立方晶ジルコニウム酸化物

ジルコニア 宝石業界ではダイヤモンドの代替品として人気があります。 キュービックジルコニア は、 酸化ジルコニウム 本物のダイヤモンドよりも明るく、耐久性があり、はるかに安価なクリスタルです。そのため、 キュービックジルコニア はダイヤモンドの手頃な代替品であり、人々はダイヤモンドと同じくらい耐久性があり、長持ちし、美しいジュエリーを、ほんのわずかな価格で手に入れることができます。

エレクトロニクス産業

電子用途で使用される酸化ジルコニウム基板 - 電子産業における高度な酸化ジルコニウムの用途

酸化ジルコニウムはエレクトロニクス産業でも大きな役割を果たしています。絶縁体として機能するだけでなく、特殊な配置によってイオン伝導性も向上させます。

ZrO2は、ウエハレベル光学素子、回折光学素子、マイクロレンズアレイなどの光学デバイスに広く使用されています。また、ディスプレイ技術においても多くの用途があり、有機発光ダイオード(OLED)、ミニ・マイクロ発光ダイオード(LED)、量子ドットなどに使用されています。

エレクトロニクス業界における ZrO2 のその他の用途としては、熱遮断コーティング、燃料電池技術、固体電解質、電気光学材料、触媒または触媒担体、セラミック生体材料、熱ルミネセンス UV 線量計などがあります。

ジルコニウムには、次のような他の多くの用途があります。

紙と印刷

ジルコニウムコーティングは紙の強度と耐水性を高めるために使用されます。

塗料とインク

ジルコニウム化学薬品は接着性を向上させ、熱、こすり洗い、水、溶剤に対する耐性を高めます。

化粧品

酸化ジルコニウム(ZrO2)は化粧品の添加剤や防水剤として使用されます。

整形外科インプラント

ジルコニアセラミックは股関節や膝関節の交換部品としても使用されます。

時計部品

ジルコニアは、その美しい外観と傷がつきにくい性質から、時計製造において人気の素材です。

セラミックナイフ

酸化ジルコニウムは セラミックナイフ 日常使いに最適で、野菜や果物などの柔らかい食材を切るのにとても便利です。


結論

酸化ジルコニウム(ZrO₂) 耐久性、耐腐食性、耐熱性に優れているため、多くの作業分野や産業で活用されています。電気的、機械的、物理的、化学的特性を活かし、歯科、工業用セラミックス、航空宇宙、自動車、宝飾品、電子機器産業など、幅広い用途で使用されています。

研究者たちは、 酸化ジルコニウム そして、さらに多くの業界でそれを使用する新しい方法を見つけることは、この材料がいかに多用途で価値があるかを物語っています。

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