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Usos e propriedades do óxido de zircônio: um guia detalhado

Data de publicação: 2024-11-12 10:18:27

Zircônia é um material cerâmico avançado, e muitos produtos no mercado são feitos dele. Zircônia Possui desempenho superior e é um dos materiais cerâmicos mais resistentes. Da odontologia médica e próteses a rolamentos e facas industriais no dia a dia, a zircônia tem sido utilizada em diversos campos profissionais. Se você quiser saber mais sobre os usos e características da zircônia, zircônia, por favor continue lendo, acredito que você ganhará muito.

 


Links rápidos

  1. O que é óxido de zircônio?
  2. Tamanho do mercado
  3. Preços do Óxido de Zircônio
  4. Propriedades críticas do óxido de zircônio
  5. Usos comuns do óxido de zircônio

 


O que é óxido de zircônio?

Pó de óxido de zircônio para vários usos industriais, incluindo eletrônicos e cerâmica odontológica

Zircônia é uma forma cristalina branca de óxido de zircônio composto de zircônio (Zr) e oxigênio (O), com a fórmula química ZrO2.

Este material possui excelentes propriedades físicas e químicas, sendo conhecido principalmente por sua alta resistência, tenacidade e excelente resistência à corrosão.


Tamanho do mercado

O global mercado de dióxido de zircônio era de US$ 79,99 milhões em 2023. Espera-se que cresça a um CAGR de 3,8% de 2024 a 2032, atingindo um valor de US$ 110,32 milhões.

 


Preços do Óxido de Zircônio

Os produtos de óxido de zircônio podem variar de preço, dependendo da pureza, tamanho e aplicação. A zircônia de alta qualidade para aplicações odontológicas ou eletrônicas tem um preço mais alto devido ao nível de refinamento necessário, enquanto a zircônia de nível industrial é acessível.

Você verá Óxido de zircônio pó cru, ZrO2 Pelotas, pó de zircônio estabilizado com ítria, zircônio de grau industrial e outros tipos online, com preços que variam de $10 a $2.000, dependendo do seu pedido e tipo.

À medida que a tecnologia avança e as indústrias adotam a zircônia, as perspectivas de mercado para este material são fortes. Espera-se crescimento, principalmente em aplicações odontológicas, eletrônicas e aeroespaciais.


Propriedades críticas do óxido de zircônio

Propriedades físicas

Óxido de zircônio É conhecido por seu alto ponto de fusão (2.715 °C) e densidade (5,68 g/cm³), que lhe conferem excelente estabilidade térmica. Também é fisicamente duro, o que contribui para sua durabilidade e resistência à abrasão. Zircônia cúbica, que é a forma cristalina cúbica de ZrO2. É uma pedra artificial e incolor que se parece com um diamante, e é por isso que também é uma escolha popular em joias.

Óxido de zircônio cúbico usado em joias e aplicações industriais – parte de usos mais amplos do óxido de zircônio

Propriedades Químicas

Óxido de zircônio é conhecido por sua impressionante estabilidade química. É altamente resistente a ácidos fortes, álcalis e outras substâncias corrosivas, o que o torna extremamente útil em ambientes onde pode ser exposto a produtos químicos agressivos ou calor extremo.

Este material permanece estável mesmo em condições oxidantes (onde ganha oxigênio) e redutoras (onde perde oxigênio), o que lhe confere grande versatilidade.

Zircônia é extremamente estável e se destaca em indústrias que devem suportar altas temperaturas, como fornos industriais e outras aplicações de alta temperatura

Propriedades Mecânicas

Uma das principais qualidades de óxido de zircônio é a sua tenacidade. Devido à sua alta "tenacidade à fratura", não racha sob pressão regular. É por isso que os dentistas o utilizam para coroas dentárias e a indústria automotiva o utiliza para peças de motor, onde um material tão resistente é necessário.

Propriedades elétricas

Óxido de zircônio é um isolante elétrico, que não permite que a eletricidade passe por ele rapidamente. Mas, no caso de componentes eletrônicos especiais, é possível fazê-lo conduzir íons (partículas carregadas). É muito útil em células de combustível e sensores, onde o movimento adequado dos íons é necessário.

 


Usos comuns do óxido de zircônio

Indústria odontológica

Os dentistas costumam usar três tipos de zircônia: alumina temperada com zircônia (ZTA), zircônia estabilizada com magnésio e zircônia tetragonal. Esses materiais são usados na fabricação de coroas, implantes, pilares, braquetes cerâmicos e muito mais.

Coroa de implante dentário de óxido de zircônio – uma aplicação fundamental do óxido de zircônio na odontologia moderna

Dentistas frequentemente utilizam coroas de zircônia para restaurações após o tratamento de canal. Como restauração, as coroas de zircônia podem restaurar eficazmente a estrutura e a função dos dentes, prevenindo danos adicionais. Além disso, também são usadas para preencher espaços entre dois dentes ou como implante para substituir outros dentes em tratamento, quando necessário.

Zircônia brilha na odontologia porque é duro, de aparência natural, biocompatível com o corpo humano e resiste ao desgaste ao longo do tempo.

Cerâmica Industrial

Peças de precisão de cerâmica de óxido de zircônio usadas em eletrônicos, máquinas e dispositivos médicos – principais usos do óxido de zircônio

A zircônia é amplamente utilizada em cerâmicas industriais, incluindo fornos, moldes e ferramentas de corte. Sua dureza, resistência ao calor e resistência ao desgaste a tornam ideal para materiais abrasivos e revestimentos protetores. ZrO2 também é usado na fabricação de vedações de bombas, válvulas de esfera de precisão, impulsores, revestimentos de dióxido de titânio e buchas.

Na indústria nuclear, Dióxido de zircônio (ZrO2) produz cerâmicas absorvedoras de nêutrons para barras de controle.

Indústrias aeroespacial e automotiva

A zircônia desempenha um papel vital nas indústrias aeroespacial e automotiva devido à sua excelente resistência ao calor e tenacidade.
Essas indústrias exigem materiais de alto desempenho para operar adequadamente em ambientes adversos, e muitos fabricantes usam óxido de zircônio para fazer rotores de turbocompressores, sensores de oxigênio e pastilhas de freio.

Joia

Óxido de zircônio cúbico usado em joias como alternativa ao diamante

Zircônia é um substituto popular do diamante no mundo da joalheria. Zircônia cúbica é um tipo de óxido de zircônio cristal que é mais brilhante, mais durável e muito mais barato do que diamantes verdadeiros. Portanto, zircônia cúbica é um substituto acessível para diamantes, e as pessoas podem obter joias tão duráveis, duradouras e bonitas quanto os diamantes por uma fração do preço.

Indústria Eletrônica

Substrato de óxido de zircônio usado em aplicações eletrônicas – usos avançados de óxido de zircônio na indústria eletrônica

O óxido de zircônio também desempenha um papel importante na indústria eletrônica. Ele pode atuar como isolante, mas também pode auxiliar na condutividade iônica com alguns arranjos especiais.

O ZrO₂ é amplamente utilizado em dispositivos ópticos, como óptica de nível de wafer, elementos ópticos difrativos e matrizes de microlentes. Também possui diversas aplicações em tecnologias de display. É utilizado em diodos orgânicos emissores de luz (OLEDs), mini e micro diodos emissores de luz (LEDs) e pontos quânticos.

Outros usos de ZrO2 na indústria eletrônica incluem revestimentos de barreira térmica, tecnologia de células de combustível, eletrólitos de estado sólido, materiais eletro-ópticos, catalisadores ou suporte de catalisadores, biomateriais cerâmicos e dosímetros UV de termoluminescência.

O zircônio tem muitos outros usos, incluindo:

Papel e impressão

Revestimentos de zircônio são usados para tornar o papel mais forte e resistente à água.

Tintas e tintas

Os produtos químicos de zircônio melhoram a adesão e aumentam a resistência ao calor, à fricção, à água e aos solventes.

Cosméticos

O óxido de zircônio (ZrO2) serve como aditivo e agente impermeabilizante em cosméticos.

Implantes Ortopédicos

As cerâmicas de zircônia também servem como peças de reposição para articulações do quadril e do joelho.

Componentes do relógio

A zircônia é um material popular na relojoaria devido ao seu apelo estético e propriedades de resistência a arranhões.

Facas de cerâmica

O óxido de zircônio pode ser transformado em facas de cerâmica para uso diário, muito convenientes para cortar ingredientes macios, como vegetais e frutas.


Conclusão

Óxido de zircônio (ZrO₂) É durável, resistente à corrosão e possui propriedades térmicas, o que o torna útil em diversas áreas de trabalho e indústrias. Devido às suas propriedades elétricas, mecânicas, físicas e químicas, possui diversas aplicações nas indústrias odontológica, cerâmica industrial, aeroespacial, automotiva, joalheira e eletrônica.

Os pesquisadores estão explorando novas propriedades de Óxido de zircônio e encontrar novas maneiras de usá-lo em ainda mais indústrias, o que nos mostra o quão versátil e valioso esse material é.

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