Cyrkonia jest zaawansowanym materiałem ceramicznym, z którego wykonano wiele produktów dostępnych na rynku. Cyrkonia ma doskonałe właściwości i jest jednym z najtwardszych materiałów ceramicznych. Od stomatologii medycznej i protez po łożyska przemysłowe i noże w życiu codziennym, cyrkonia była wykorzystywana w wielu dziedzinach zawodowych. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o zastosowaniach i cechach cyrkonia, Proszę czytać dalej, wierzę, że wiele zyskasz.
Szybkie linki
- Czym jest tlenek cyrkonu?
- Wielkość rynku
- Cennik tlenku cyrkonu
- Krytyczne właściwości tlenku cyrkonu
- Typowe zastosowania tlenku cyrkonu
Czym jest tlenek cyrkonu?
Cyrkonia jest białą, krystaliczną formą tlenku cyrkonu składającą się z cyrkonu (Zr) i tlenu (O), o wzorze chemicznym ZrO2.
Materiał ten charakteryzuje się doskonałymi właściwościami fizycznymi i chemicznymi, znany jest przede wszystkim z wysokiej wytrzymałości, twardości i wyjątkowej odporności na korozję.
Wielkość rynku
Globalny rynek dwutlenku cyrkonu wyniosła 79,99 mln USD w 2023 r. Oczekuje się, że w latach 2024–2032 będzie rosła w tempie CAGR wynoszącym 3,81 TP3T, osiągając wartość 110,32 mln USD.
Cennik tlenku cyrkonu
Produkty z tlenku cyrkonu mogą mieć różną cenę, w zależności od czystości, rozmiaru i zastosowania. Wysokiej jakości cyrkonia do zastosowań stomatologicznych lub elektronicznych jest droższa ze względu na wymagany poziom rafinacji, podczas gdy cyrkonia klasy przemysłowej jest przystępna cenowo.
Zobaczysz Tlenek cyrkonu surowy proszek, ZrO2 Peletki, proszek cyrkonu stabilizowany tlenkiem itru, cyrkon klasy przemysłowej i inne rodzaje dostępne online, w cenach od $10 do $2000, w zależności od zamówienia i rodzaju.
Wraz z postępem technologii i przyjęciem cyrkonii przez przemysł, perspektywy rynkowe dla tego materiału są silne. Wzrost jest oczekiwany szczególnie w zastosowaniach stomatologicznych, elektronicznych i lotniczych.
Krytyczne właściwości tlenku cyrkonu
Właściwości fizyczne
Tlenek cyrkonu jest znany ze swojej wysokiej temperatury topnienia (2715°C) i gęstości (5,68 g/cm³), co zapewnia mu wyjątkową stabilność termiczną. Jest również twardy fizycznie, co przyczynia się do jego trwałości i odporności na ścieranie. Cyrkonia sześcienna, która jest sześcienną formą krystaliczną ZrO2Jest to sztuczny i bezbarwny kamień, który wygląda jak diament, dlatego jest również popularnym wyborem w biżuterii.
Właściwości chemiczne
Tlenek cyrkonu jest dobrze znany ze swojej imponującej stabilności chemicznej. Jest wysoce odporny na silne kwasy, zasady i inne substancje żrące, co czyni go niezwykle przydatnym w środowiskach, w których może być narażony na działanie agresywnych chemikaliów lub ekstremalne ciepło.
Materiał ten pozostaje stabilny nawet w warunkach utleniania (gdzie zyskuje tlen) i redukcji (gdzie traci tlen), co zapewnia mu dużą wszechstronność.
Cyrkonia jest niezwykle stabilny i doskonale sprawdza się w branżach, w których wymagana jest odporność na wysokie temperatury, np. w piecach przemysłowych i innych zastosowaniach wymagających wysokiej temperatury
Właściwości mechaniczne
Jedną z głównych cech tlenek cyrkonu jest jego wytrzymałość. Ze względu na wysoką 'wytrzymałość na pękanie' nie pęka pod wpływem normalnego nacisku. Dlatego dentyści używają go do koron dentystycznych, a przemysł motoryzacyjny używa go do części silników, gdzie wymagany jest tak wytrzymały materiał.
Właściwości elektryczne
Tlenek cyrkonu jest izolatorem elektrycznym, który nie pozwala na szybkie przechodzenie przez niego prądu. Ale w przypadku specjalnej elektroniki można sprawić, że będzie przewodził jony (naładowane cząstki). Jest bardzo przydatny w ogniwach paliwowych i czujnikach, gdzie konieczny jest właściwy ruch jonów.
Typowe zastosowania tlenku cyrkonu
Przemysł stomatologiczny
Dentyści powszechnie używają trzech rodzajów cyrkonii: cyrkonowo-toughed alumina (ZTA), cyrkon stabilizowany magnezem i cyrkon tetragonalny. Materiały te są wykorzystywane do produkcji koron, implantów, łączników, zamków ceramicznych i innych.
Dentyści często stosują korony cyrkonowe do odbudowy po leczeniu kanałowym. Jako odbudowa, korony cyrkonowe mogą skutecznie przywrócić strukturę i funkcję zębów oraz zapobiec dalszym uszkodzeniom zębów. Ponadto są również stosowane do wypełnienia luki między dwoma zębami lub jako implant do wymiany innych zębów poddawanych leczeniu, gdy jest to konieczne.
Cyrkonia sprawdza się w stomatologii, ponieważ jest twardy, wygląda naturalnie, jest biokompatybilny z ludzkim ciałem i odporny na zużycie z upływem czasu.
Ceramika przemysłowa
Tlenek cyrkonii jest szeroko stosowany w ceramice przemysłowej, w tym w piecach, formach i narzędziach tnących. Jego twardość, odporność na ciepło i zużycie sprawiają, że idealnie nadaje się do materiałów ściernych i powłok ochronnych. ZrO2 jest również stosowany do produkcji uszczelnień pomp, precyzyjnych zaworów kulowych, wirników, powłok z dwutlenku tytanu i tulei.
W przemyśle jądrowym, Dwutlenek cyrkonu (ZrO2) produkuje ceramikę pochłaniającą neutrony do prętów sterujących.
Przemysł lotniczy i motoryzacyjny
Tlenek cyrkonii odgrywa ważną rolę w przemyśle lotniczym i motoryzacyjnym ze względu na swoją doskonałą odporność cieplną i wytrzymałość.
Branże te wymagają materiałów o wysokiej wydajności, aby mogły właściwie pracować w trudnych warunkach, dlatego wielu producentów wykorzystuje tlenek cyrkonu do produkcji wirników turbosprężarek, czujników tlenu i klocków hamulcowych.
Biżuteria
Cyrkonia jest popularnym zamiennikiem diamentów w świecie jubilerskim. Cyrkonia sześcienna jest rodzajem tlenek cyrkonu kryształ, który jest jaśniejszy, trwalszy i znacznie tańszy niż prawdziwe diamenty. Dlatego, cyrkonia sześcienna jest niedrogą alternatywą dla diamentów, a ludzie mogą kupić biżuterię, która jest równie trwała, trwała i piękna jak diamenty, za ułamek ich ceny.
Przemysł elektroniczny
Tlenek cyrkonu odgrywa również ogromną rolę w przemyśle elektronicznym. Może działać jako izolator, ale może również pomóc w przewodnictwie jonowym przy pewnych specjalnych układach.
ZrO2 jest szeroko stosowany w urządzeniach optycznych, takich jak optyka na poziomie płytek, dyfrakcyjne elementy optyczne i matryce mikrosoczewek. Ma również wiele zastosowań w technologiach wyświetlania. Jest stosowany w organicznych diodach elektroluminescencyjnych (OLED), mini i mikro diodach elektroluminescencyjnych (LED) i kropkach kwantowych.
Inne zastosowania ZrO2 w przemyśle elektronicznym obejmują powłoki termoizolacyjne, technologię ogniw paliwowych, elektrolity stałe, materiały elektrooptyczne, katalizatory lub nośniki katalizatorów, biomateriały ceramiczne oraz dozymetry UV wykorzystujące termoluminescencję.
Cyrkon ma wiele innych zastosowań, w tym:
Papier i drukowanie
Powłoki cyrkonowe służą do wzmacniania papieru i zwiększania jego odporności na działanie wody.
Farby i tusze
Związki chemiczne cyrkonu poprawiają przyczepność i zwiększają odporność na ciepło, szorowanie, wodę i rozpuszczalniki.
Kosmetyki
Tlenek cyrkonu (ZrO2) jest stosowany w kosmetykach jako dodatek i środek hydrofobowy.
Implanty ortopedyczne
Ceramika cyrkonowa stosowana jest również jako części zamienne do stawów biodrowych i kolanowych.
Elementy zegarka
Cyrkonia jest popularnym materiałem w zegarmistrzostwie ze względu na swoje walory estetyczne i odporność na zarysowania.
Noże ceramiczne
Tlenek cyrkonu można wytworzyć w noże ceramiczne do codziennego użytku, bardzo wygodne do krojenia miękkich składników takich jak warzywa i owoce.
Wniosek
Tlenek cyrkonu (ZrO₂) jest trwały, odporny na korozję i posiada właściwości termiczne, co czyni go użytecznym w wielu obszarach pracy i branżach. Ze względu na swoje właściwości elektryczne, mechaniczne, fizyczne i chemiczne ma wiele zastosowań w stomatologii, ceramice przemysłowej, lotnictwie, motoryzacji, jubilerstwie i elektronice.
Naukowcy badają nowe właściwości Tlenek cyrkonu i znajdowanie nowych sposobów jego wykorzystania w jeszcze większej liczbie gałęzi przemysłu, co pokazuje nam, jak wszechstronny i cenny jest ten materiał.