Breuksterkte van zirkoniumoxide: hoe zirkoniumoxide zich verhoudt tot andere keramische materialen

• Weet u niet zeker welk keramisch materiaal u moet kiezen? Zorg ervoor dat het keramiek dat u kiest voldoende breukvast is om scheuren en druk te weerstaan. Zirkonia heeft een ultrahoge taaiheid, waardoor het de beste keuze is.

• Deze gids laat u zien waarom Zirkonia een uitstekende keuze is en hoe het zich verhoudt tot andere geavanceerde keramieksoorten.

Wat verstaat u onder breuktaaiheid van zirkonium?

• Breuktaaiheid is een mechanische eigenschap die beschrijft in hoeverre een materiaal in staat is om te voorkomen dat een scheur erger wordt. Als u bijvoorbeeld zirkoniumoxide aan mechanische spanning blootstelt, kan de hoge breuktaaiheid de druk weerstaan.

• Om de breuktaaiheid van een materiaal te berekenen, gebruikt u de formule 'KIC=Yσ√a'. De spanningsintensiteitsfactor (KIC) geeft de breuktaaiheid weer. Y staat voor de geometriefactor, σ voor de toegepaste spanning (MPa) en 'a' voor de reklengte in meters. Hoe hoger de spanningsintensiteitswaarde, hoe sterker het materiaal.

• Zirkoniumoxide is mechanisch zo sterk omdat het transformatieverharding ondergaat. Dit gebeurt wanneer er spanning rond een scheur wordt uitgeoefend, waardoor een fasetransformatie ontstaat. Door deze transformatie veranderen de deeltjes van zirkoniumoxide van een tetragonale naar een monokliene fase. Hierdoor absorbeert het materiaal energie, neemt het volume toe en kan het voorkomen dat scheuren groter worden.

Unieke eigenschappen van zirkonia

• Fasetransformatie: Van alle geavanceerde keramiek is zirkonium het enige materiaal dat fasetransformatie ondergaat. Beschouw dit proces als 'zelfhelend', waarbij zirkoniumcellen sterk genoeg worden om breuk te weerstaan.

• Voorbeeldige sterkte en hoge taaiheid: De superieure taaiheid, de beste eigenschap van Zirkonia, wordt niet beïnvloed door omstandigheden zoals kamertemperatuur.

• Zirkonia is heel moeilijk, en slijt of scheurt daarom niet snel.

• Hoge thermische stabiliteit en lage thermische geleidbaarheid: Daarom is zirkonium een goede warmtegeleider die hoge temperaturen kan weerstaan.

Hoe zirkonia zich verhoudt tot andere geavanceerde keramiek

• Alumina, siliciumnitride en siliciumcarbide, naast andere geavanceerde keramieksoorten, bieden u hardheid en slijtvastheid. Daarnaast biedt zirkonia u... superieure breuktaaiheidDe onderstaande afbeelding toont u een uitgebreide vergelijking van de beste keramieksoorten.

• Bent u geïnteresseerd in een materiaal dat bestand is tegen scheuren of mechanische storingen? Kies dan voor zirkoniumoxide. Als dit niet tot uw opties behoort, kies dan voor siliciumnitride, omdat dit een goede balans biedt tussen taaiheid en sterkte.

Toepassingen van zirkoniumkeramiek in de industrie

Medische industrie

• Zirkonia is zeer sterk en duurzaam, waardoor het een perfecte keuze is voor tandimplantaten en protheses. Het materiaal lijkt op uw eigen tanden en gaat lang mee. Bovendien is zirkonia biocompatibel, waardoor uw tanden er geen weerstand tegen bieden.

Industriële snijgereedschappen

• Als u scherpe bewerkingsgereedschappen gebruikt, is zirkoniumoxide uw ideale keramiek. Het zorgt voor duurzaamheid en blijft lang scherp. Bovendien verhoogt zirkoniumoxide de precisie, wat zorgt voor hoogwaardig werk in uw branche.

Lucht- en ruimtevaartindustrie

• Zirkoniumkeramiek wordt in de aeroscoopindustrie gebruikt voor thermische barrièrecoatings voor straalmotoren. De goede thermische geleidbaarheid van zirkonium voorkomt dat de motoren van uw vliegtuig scheuren, zelfs bij extreme temperaturen. Deze eigenschap zorgt er bovendien voor dat uw vliegtuig brandstofzuinig is en bijdraagt aan hoge prestaties.

Elektronica-industrie

• Zirkoniumoxide wordt in de elektronica-industrie toegepast als een ideale component in vaste-oxide brandstofcellen. Zirkoniumoxide wordt ook gebruikt in isolatoren en substraten vanwege de isolerende eigenschappen en thermische weerstand. Zirkoniumoxide kan ook elektrische energie opslaan, waardoor het ideaal is voor keramische condensatoren, sensoren en apparaten met een hoog vermogen.

 Laboratoriumkroezen

• Zirkonia is over het algemeen chemisch inert en stabiel bij hoge temperaturen, waardoor het ideaal is voor de productie van laboratoriumkroezen.

Sieraden en horlogeonderdelen

• De hardheid en krasbestendigheid van zirkonia maken het uitermate geschikt voor de productie van horlogeonderdelen.

Factoren waarmee u rekening moet houden bij het kiezen van zirkoniakeramiek

• Als u zirkonia-keramiek wilt kopen, moet u de verschillen begrijpen. Houd de volgende tips in gedachten om u te helpen bij het kiezen van het juiste zirkonia-keramiek.

Welke klas is het?

• Sommige zirkonia-keramieksoorten bieden een superieure breukvastheid, maar andere zijn juist goed in het voorkomen van slijtage. Kies daarom het zirkonia-keramiek dat het beste bij uw wensen past.

Hoe puur is het?

• Zuiverheid is een belangrijke factor bij zirkoniakeramiek. Een hoge zuiverheidsgraad zorgt ervoor dat uw materiaal duurzamer en sterker is. Een goede zuiverheidsgraad ligt rond de 95%. Een lage zuiverheidsgraad daarentegen betekent dat het mogelijk onzuiverheden bevat die het materiaal verzwakken.

Werd de taaiheid beïnvloed tijdens de productie?

• Verschillende productieprocessen beïnvloeden de taaiheid van zirkoniumoxide door de microstructuur te bepalen. De microstructuur wordt beïnvloed door factoren zoals sintertemperatuur, druk en fasesamenstelling. Al deze factoren beïnvloeden de mate van transformationele taaiheid en duurzaamheid. Om het beste uit zirkoniumoxide te halen, kiest u een materiaal waarvan de taaiheid in de loop der tijd niet verandert.

Hoe kiest u de juiste keramiekleverancier?

Waar keramische materialen te koop zijn

• U kunt keramiek kopen bij online leveranciers en marktplaatsen via online platforms. U kunt ook op maat gemaakte materialen rechtstreeks bij de fabrikant kopen. Sommige lokale leveranciers verkopen keramische materialen, wat het winkelen voor u gemakkelijker maakt.

Factoren om te overwegen voordat u besluit waar u wilt kopen

• Certificering: 

Controleer of de leverancier gecertificeerd is om er zeker van te zijn dat ze waarde hechten aan veiligheid en prestaties. Dit geeft u de zekerheid dat ze voldoen aan de hoogste kwaliteitsnormen.

• Expertise: Kies een leverancier die diepgaande kennis heeft van zirkoniakeramiek, zodat wij aan uw behoeften kunnen voldoen.

• Innovatie en maatwerk: Kies een leverancier die zich inzet voor keramische innovatie. Dit betekent dat ze hun materialen continu kunnen verfijnen om de prestaties te verbeteren. Bovendien helpt maatwerk bij het afstemmen van materialen op uw specifieke eisen en behoeften.

• Productdiversiteit: Een goede leverancier moet u een assortiment geavanceerde keramiek bieden dat aan uw behoeften voldoet. Van zirkoniumoxide tot aluminiumoxide en nitride.

• Uw budget: Vergelijk de prijzen van verschillende leveranciers voordat u een beslissing neemt. Houd er echter rekening mee dat goedkoop niet altijd de beste optie is. Zorg ervoor dat uw leverancier een goede prijs-kwaliteitverhouding biedt.

• Reputatie en betrouwbaarheid in de sector: Lees beoordelingen van eerdere klanten om de betrouwbaarheid van de leverancier te beoordelen. Controleer ook hoe ervaren de leverancier is, want ervaring en expertise zijn nauw met elkaar verbonden.

Laatste tips en gedachten

• Als u prioriteit geeft aan stevigheid, dan is zirkonia de beste keuze.

• Zorg ervoor dat u zirkonia kiest op basis van de beoogde toepassing, bijvoorbeeld medisch gebruik.

• Controleer de breuktaaiheid voordat u besluit een keramisch materiaal te kopen.

• Zorg er ten slotte voor dat u koopt bij een transparante, betrouwbare en ervaren leverancier.

Conclusie

• Geavanceerde keramiek staat bekend om zijn sterke, duurzame en scheurbestendige eigenschappen. Zirkonia onderscheidt zich door zijn ultrahoge taaiheid en zelfhelende eigenschappen. Houd bij aankoop rekening met factoren zoals het behoud van taaiheid om duurzame prestaties te garanderen!