Tenacidade à fratura da zircônia: como a zircônia se compara a outros materiais cerâmicos

• Não sabe qual material cerâmico escolher? Certifique-se de que a cerâmica escolhida tenha tenacidade à fratura suficiente para resistir a rachaduras e pressão. A zircônia apresenta tenacidade ultra-alta, tornando-se a sua escolha ideal.

• Este guia mostrará por que a zircônia é uma escolha excelente e como ela se compara a outras cerâmicas avançadas.

O que você entende por tenacidade à fratura da zircônia?

• A tenacidade à fratura é uma propriedade mecânica que descreve a capacidade de um material de controlar o agravamento de uma fissura. Por exemplo, se você submeter a zircônia a estresse mecânico, sua alta tenacidade à fratura pode suportar a pressão.

• Para calcular a tenacidade à fratura de um material, aplique a fórmula "KIC = Yσ√a". O fator de intensidade de tensão (KIC) representa a tenacidade à fratura. Y representa o fator geométrico, σ representa a tensão aplicada (MPa) e "a" representa o comprimento da cremalheira em metros. Quanto maior o valor da intensidade de tensão, mais resistente é o material.

• A zircônia é tão mecanicamente forte porque passa por um processo de tenacificação por transformação. Isso ocorre quando se aplica tensão ao redor de uma trinca, induzindo uma transformação de fase. A transformação muda as partículas de zircônia de uma fase tetragonal para uma fase monoclínica. Assim, o material absorve energia, aumenta o volume e pode impedir o aumento das trincas.

Propriedades únicas da zircônia

• Transformação de fase: Entre todas as cerâmicas avançadas, a zircônia é a única que passa por transformação de fase. Pense nesse processo como "autocura", em que as células de zircônia se tornam fortes o suficiente para resistir a uma fratura.

• Resistência exemplar e alta tenacidade: A tenacidade superior, a melhor propriedade da zircônia, não é afetada por condições como temperatura ambiente.

• A zircônia é muito difícil, portanto não se desgasta nem rasga facilmente.

• Alta estabilidade térmica e baixa condutividade térmica: Portanto, a zircônia é um bom condutor térmico que pode suportar altas temperaturas.

Como a zircônia se compara a outras cerâmicas avançadas

• Alumina, nitreto de silício e carboneto de silício, entre outras cerâmicas avançadas, oferecem dureza e resistência ao desgaste. Além disso, a zircônia oferece tenacidade superior à fratura. A figura abaixo mostra uma comparação abrangente das principais cerâmicas.

• Se você está interessado em um material resistente a rachaduras ou falhas mecânicas, escolha Zircônia. Se não estiver entre suas opções, opte por Nitreto de Silício, pois oferece um bom equilíbrio entre tenacidade e resistência.

Aplicações da Cerâmica de Zircônia nas Indústrias

Indústria Médica

• A zircônia é muito resistente e durável, o que a torna a escolha perfeita para implantes e próteses dentárias. O material se assemelha aos seus dentes originais e é duradouro. Além disso, a zircônia é biocompatível, garantindo que seus dentes não resistam ao material.

Ferramentas de corte industriais

• Se você utiliza ferramentas de usinagem afiadas, a zircônia é a cerâmica ideal. Ela proporciona durabilidade e a capacidade de permanecer afiadas por muito tempo. Além disso, a zircônia aumenta a precisão, facilitando trabalhos de alta qualidade em seu setor.

Indústria aeroespacial

• As cerâmicas de zircônia são utilizadas na indústria aeronáutica para facilitar revestimentos de barreira térmica para motores a jato. A boa condutividade térmica da zircônia impede que os motores da sua aeronave rachem, mesmo sob temperaturas extremas. Essa propriedade garante ainda mais a eficiência energética da sua aeronave e contribui para um alto desempenho.

Indústria Eletrônica

• A zircônia é aplicada na indústria eletrônica como um componente ideal em células de combustível de óxido sólido. A zircônia também é usada em isolantes e substratos devido às suas propriedades de isolamento e resistência térmica. A zircônia também pode armazenar energia elétrica, sendo, portanto, ideal para capacitores cerâmicos, sensores e dispositivos de alta potência.

 Cadinhos de laboratório

• A zircônia é geralmente quimicamente inerte, com estabilidade em altas temperaturas, o que a torna ideal para a fabricação de cadinhos de laboratório.

Joias e componentes de relógios

• A dureza e a resistência a arranhões da zircônia a tornam ideal na fabricação de componentes de relógios.

Fatores que você deve considerar ao escolher cerâmica de zircônia

• Se você deseja comprar cerâmica de zircônia, precisa entender suas diferenças. Lembre-se das dicas a seguir para ajudar você a escolher a cerâmica de zircônia certa.

Qual é a nota?

• Algumas cerâmicas de zircônia apresentam excelente tenacidade à fratura, mas outras são eficazes na prevenção do desgaste. Portanto, certifique-se de escolher a cerâmica de zircônia que melhor atende às suas necessidades.

Quão puro é?

• A pureza é um fator-chave quando se trata de cerâmicas de zircônia. Se o nível de pureza for alto, o material será mais durável e até mais resistente. Um bom nível de pureza varia de 951TP a 3T. Por outro lado, se o material tiver baixa pureza, pode ser composto por impurezas que o enfraquecem.

Sua tenacidade foi afetada durante a fabricação?

• Diversos processos de fabricação afetam a tenacidade da zircônia — por meio do controle da microestrutura. A microestrutura é influenciada por fatores como temperatura de sinterização, pressão e composição de fases. Todos esses fatores afetam o nível de tenacidade transformacional e a durabilidade. Para obter o máximo da zircônia, certifique-se de escolher um material cuja tenacidade não se altere com o tempo.

Como escolher o fornecedor certo de cerâmica

Onde comprar materiais cerâmicos

• Você pode comprar cerâmica de fornecedores e marketplaces online, por meio de plataformas online. Você também pode comprar materiais personalizados diretamente do fabricante. Alguns fornecedores locais vendem materiais cerâmicos, tornando a compra mais conveniente para você.

Fatores a considerar antes de decidir onde comprar

• Certificação: 

Verifique se o fornecedor é certificado para garantir que ele preze pela segurança e pelo desempenho. Isso garantirá ainda mais que ele atenda aos mais altos padrões de qualidade.

• Especialização: Escolha um fornecedor que entenda detalhadamente as cerâmicas de zircônia para garantir que suas necessidades sejam atendidas.

• Inovação e Personalização: Escolha um fornecedor comprometido com a inovação em cerâmica. Isso significa que ele pode refinar continuamente seus materiais para melhorar o desempenho. Além disso, a personalização ajudará a adaptar os materiais às suas necessidades e requisitos específicos.

• Diversidade de produtos: Um bom fornecedor deve oferecer uma gama de cerâmicas avançadas para atender às suas necessidades, desde zircônia até alumina e nitreto.

• Seu orçamento: Compare os preços de vários fornecedores antes de tomar uma decisão. No entanto, observe que o barato nem sempre é o melhor. Certifique-se de que seu fornecedor ofereça um bom equilíbrio entre preço e qualidade.

• Reputação e confiabilidade do setor: Leia avaliações de clientes anteriores para avaliar a confiabilidade do fornecedor. Além disso, verifique a experiência do fornecedor, pois experiência e especialização estão intimamente relacionadas.

Dicas e reflexões finais

• Se sua prioridade é resistência, considere a zircônia como sua melhor opção.

• Certifique-se de escolher a zircônia com base na aplicação pretendida, como uso médico.

• Verifique a classificação de tenacidade à fratura antes de decidir comprar um material cerâmico.

• Por fim, certifique-se de estar comprando de um fornecedor transparente, confiável e experiente.

Conclusão

• Cerâmicas avançadas são reconhecidas por sua resistência, durabilidade e resistência a rachaduras. A zircônia se destaca por apresentar altíssima tenacidade e um processo de autorreparação. Considere fatores como a retenção da tenacidade antes da compra para garantir um desempenho duradouro!