Zirkonia is een geavanceerd keramisch materiaal waarvan veel producten op de markt zijn gemaakt. Zirkonia heeft superieure prestaties en is een van de sterkste keramische materialen. Van medische tandheelkunde en prothesen tot industriële lagers en messen in het dagelijks leven, zirkonia wordt gebruikt in vele professionele sectoren. Wilt u meer weten over de toepassingen en eigenschappen van zirkonia, Lees verder, ik weet zeker dat je er veel van zult leren.
Snelle links
- Wat is zirkoniumoxide?
- Markt omvang
- Prijzen van zirkoniumoxide
- Kritische eigenschappen van zirkoniumoxide
- Veelvoorkomende toepassingen van zirkoniumoxide
Wat is zirkoniumoxide?
Zirkonia is een witte kristallijne vorm van zirkoonoxide, bestaande uit zirkoon (Zr) en zuurstof (O), met de chemische formule ZrO2.
Dit materiaal beschikt over uitstekende fysieke en chemische eigenschappen en staat vooral bekend om zijn hoge sterkte, taaiheid en uitzonderlijke corrosiebestendigheid.
Markt omvang
De wereldwijde zirkoniumdioxidemarkt bedroeg in 2023 USD 79,99 miljoen. Naar verwachting zal het van 2024 tot 2032 met een CAGR van 3,8% groeien en een waarde van USD 110,32 miljoen bereiken.
Prijzen van zirkoniumoxide
Zirkoniumoxideproducten kunnen in prijs variëren, afhankelijk van de zuiverheid, grootte en toepassing. Hoogwaardig zirkonium voor tandheelkundige of elektronische toepassingen is duurder vanwege de vereiste verfijning, terwijl industrieel zirkonium betaalbaarder is.
Je zult zien Zirkoniumoxide ruw poeder, ZrO2 Pellets, met yttriumoxide gestabiliseerd zirkoniumpoeder, industriële zirkonium en andere typen online, met prijzen variërend van $10 tot $2.000, afhankelijk van uw bestelling en type.
Naarmate de technologie vordert en industrieën zirkoniumoxide omarmen, zijn de marktvooruitzichten voor dit materiaal sterk. Groei wordt met name verwacht in tandheelkundige, elektronica- en lucht- en ruimtevaarttoepassingen.
Kritische eigenschappen van zirkoniumoxide
Fysieke eigenschappen
Zirkoniumoxide staat bekend om zijn hoge smeltpunt (2715 °C) en dichtheid (5,68 g/cm³), wat hem een uitstekende thermische stabiliteit geeft. Het is ook fysiek hard, wat bijdraagt aan zijn duurzaamheid en slijtvastheid. Kubieke zirkonia, wat de kubieke kristallijne vorm is van ZrO2Het is een door de mens gemaakte, kleurloze steen die op een diamant lijkt. Daarom is het ook een populaire keuze voor sieraden.
Chemische eigenschappen
Zirkoniumoxide staat bekend om zijn indrukwekkende chemische stabiliteit. Het is zeer goed bestand tegen sterke zuren, logen en andere bijtende stoffen, waardoor het uitermate geschikt is voor omgevingen waar het blootgesteld kan worden aan agressieve chemicaliën of extreme hitte.
Dit materiaal blijft stabiel, zelfs onder oxiderende (waar het zuurstof opneemt) en reducerende (waar het zuurstof verliest) omstandigheden, waardoor het zeer veelzijdig is.
Zirkonia is uiterst stabiel en blinkt uit in industrieën die hoge temperaturen moeten weerstaan, zoals industriële ovens en andere toepassingen met hoge temperaturen
Mechanische eigenschappen
Een van de belangrijkste kwaliteiten van zirkoonoxide is de taaiheid. Door de hoge breuktaaiheid scheurt het niet onder normale druk. Daarom gebruiken tandartsen het voor kronen en de auto-industrie voor motoronderdelen waar dergelijk taai materiaal vereist is.
Elektrische eigenschappen
Zirkoniumoxide is een elektrische isolator, die geen snelle stroomdoorgang toelaat. Maar in speciale elektronica kun je het ionen (geladen deeltjes) laten geleiden. Het is zeer nuttig in brandstofcellen en sensoren, waar een goede ionenbeweging essentieel is.
Veelvoorkomende toepassingen van zirkoniumoxide
Tandheelkundige industrie
Tandartsen gebruiken doorgaans drie soorten zirkoniumoxide: zirkoniumgehard aluminiumoxide (ZTA), magnesiumgestabiliseerd zirkoniumoxide en tetragonaal zirkoniumoxide. Deze materialen worden gebruikt voor kronen, implantaten, abutments, keramische brackets en meer.
Tandartsen gebruiken zirkoniumkronen vaak voor restauratie na een wortelkanaalbehandeling. Als restauratie kunnen zirkoniumkronen de structuur en functie van tanden effectief herstellen en verdere schade aan uw tanden voorkomen. Daarnaast worden ze ook gebruikt om de opening tussen twee tanden te overbruggen of als implantaat om andere tanden die onder behandeling zijn, indien nodig, te vervangen.
Zirkonia blinkt uit in de tandheelkunde omdat het hard is, er natuurlijk uitziet, biocompatibel is met het menselijk lichaam en bestand is tegen slijtage door de tijd.
Industriële keramiek
Zirkoniumoxide wordt veelvuldig gebruikt in industriële keramiek, waaronder ovens, mallen en snijgereedschappen. De hardheid, hittebestendigheid en slijtvastheid maken het ideaal voor schurende materialen en beschermende coatings. ZrO2 wordt ook gebruikt bij de productie van pompafdichtingen, precisiekogelkranen, waaiers, titaniumdioxidecoatings en bussen.
In de nucleaire industrie, Zirkoniumdioxide (ZrO2) maakt neutronenabsorberende keramiek voor regelstaven.
Lucht- en ruimtevaart- en automobielindustrie
Zirkonia speelt een belangrijke rol in de lucht- en ruimtevaartindustrie en de automobielindustrie vanwege de uitstekende hittebestendigheid en taaiheid.
Deze industrieën hebben hoogwaardige materialen nodig om onder zware omstandigheden goed te kunnen functioneren. Veel fabrikanten gebruiken zirkoniumoxide voor de productie van turboladerrotoren, zuurstofsensoren en remblokken.
Sieraden
Zirkonia is een populair vervanger voor diamant in de juwelenwereld. Kubieke zirkonia is een soort zirkoonoxide kristal dat helderder, duurzamer en veel goedkoper is dan echte diamanten. Daarom, zirkonia is een betaalbaar alternatief voor diamanten. Mensen kunnen sieraden krijgen die net zo duurzaam, lang meegaan en mooi zijn als diamanten, maar dan voor een fractie van de prijs.
Elektronica-industrie
Zirkoniumoxide speelt ook een grote rol in de elektronica-industrie. Het kan als isolator fungeren, maar kan met een speciale opstelling ook bijdragen aan de ionengeleiding.
ZrO2 wordt veel gebruikt in optische apparaten zoals optica op waferniveau, diffractieve optische elementen en microlensarrays. Het kent ook veel toepassingen in displaytechnologieën. Het wordt gebruikt in organische lichtgevende diodes (OLED's), mini- en micro-lichtgevende diodes (LED's) en kwantumdots.
Andere toepassingen van ZrO2 in de elektronica-industrie zijn onder meer thermische barrièrecoatings, brandstofceltechnologie, vaste elektrolyten, elektro-optische materialen, katalysatoren of katalysatordragers, keramisch biomateriaal en thermoluminescentie-UV-dosimeters.
Zirkonium heeft nog veel meer toepassingen, waaronder:
Papier en drukwerk
Zirkoniumcoatings worden gebruikt om papier sterker en waterbestendiger te maken.
Verf en inkt
Zirkoniumchemicaliën verbeteren de hechting en verhogen de bestendigheid tegen hitte, schrobben, water en oplosmiddelen.
Cosmetica
Zirkoniumoxide (ZrO2) wordt gebruikt als additief en waterafstotend middel in cosmetica.
Orthopedische implantaten
Zirkoniumkeramiek wordt ook gebruikt als vervangende onderdelen voor heup- en kniegewrichten.
Horlogecomponenten
Zirkonia is een populair materiaal in de horlogemakerij vanwege de esthetische aantrekkingskracht en krasbestendige eigenschappen.
Keramische messen
Zirkoniumoxide kan worden gemaakt tot keramische messen voor dagelijks gebruik, die erg handig zijn voor het snijden van zachte ingrediënten zoals groenten en fruit.
Conclusie
Zirkoniumoxide (ZrO₂) Het is duurzaam, corrosiebestendig en beschikt over thermische eigenschappen, waardoor het in veel werkgebieden en industrieën bruikbaar is. Dankzij de elektrische, mechanische, fysische en chemische eigenschappen kent het vele toepassingen in de tandheelkunde, industriële keramiek, de lucht- en ruimtevaart, de auto-industrie, de sieradenindustrie en de elektronica-industrie.
Onderzoekers onderzoeken nieuwe eigenschappen van Zirkoniumoxide en het vinden van nieuwe manieren om het in nog meer sectoren te gebruiken. Dit vertelt ons hoe veelzijdig en waardevol dit materiaal is.