Tại sao Zirconia ổn định Yttria lại được sử dụng trong ngành công nghiệp hiệu suất cao của bạn

Yttria ổn định zirconia (YSZ) nổi bật so với các chất ổn định gốm khác, đặc biệt nếu ứng dụng của bạn phụ thuộc vào các vật liệu không bị hỏng dưới áp suất. Hiệu suất, độ bền và tính nhất quán là những yếu tố then chốt trong môi trường công nghiệp, và YSZ mang đến những đặc tính cân bằng mà ngành của bạn yêu cầu. Cho dù ngành của bạn sản xuất pin nhiên liệu hay thiết bị nha khoa, yttrium zirconium là vật liệu hiệu suất cao, tiết kiệm chi phí mà dự án của bạn cần để tăng cường độ tin cậy và ROI.

Zirconia ổn định Yttria là gì?

• Zirconia ổn định Yttria là vật liệu gốm có cấu trúc khối lập phương zirconium dioxide (ZrO2), được ổn định ở nhiệt độ phòng bằng cách thêm oxit ytri (Y2O3).

• Zirconium dioxide trải qua quá trình chuyển pha từ đơn nghiêng sang tứ phương và sau đó thành lập phương. Những thay đổi này làm tăng thể tích của zirconia, khiến vật liệu gốm của bạn bị nứt hoặc vỡ. Yttria ổn định các pha tinh thể nhiệt độ cao của zirconia, ngăn vật liệu chuyển từ tứ phương hoặc lập phương sang đơn nghiêng. Điều này làm cho cấu trúc vật liệu của bạn ổn định và bền hơn dưới ứng suất.

Biểu đồ pha Zirconia ổn định Yttria

• Thành phần đơn nghiêng, tứ phương hoặc lập phương của Zirconia ảnh hưởng đến hiệu suất vật liệu của bạn. Hàm lượng yttria trong mol% quyết định pha tinh thể nào chiếm ưu thế và mức độ ổn định của vật liệu. <3 mol% Y2O3 chủ yếu là tứ phương, được ổn định một phần. ~3 mol% Y2O3 (3YSZ) được tôi luyện bằng pha tứ phương được giữ lại. Và ~8 mol% Y2O3 (8YSZ) có cấu trúc lập phương hoàn chỉnh.

Tại sao Zirconia ổn định Yttria lại quan trọng đối với ứng dụng trong ngành của bạn?

Yttria có khả năng khóa zirconia vào pha mà ngành công nghiệp của bạn yêu cầu, khiến nó trở nên quan trọng trong các ứng dụng chịu nhiệt độ cao và ứng suất lớn. Zirconia ổn định Yttria mang lại tính toàn vẹn cơ học, khả năng chống ăn mòn và chức năng điện mà ngành công nghiệp của bạn yêu cầu.

Tuổi thọ pin nhiên liệu của chúng tôi đã được cải thiện nhờ 45% sau khi chuyển sang Yttrium Zirconia. Chúng tôi không còn gặp phải vấn đề tách lớp như trước đây với canxi nữa.”

— Jackt V., Trưởng nhóm tại R&D Energy Solutions Ltd.

Các đặc tính của Zirconia Yttria có lợi cho mục đích sử dụng công nghiệp của bạn

Khả năng phục hồi cơ học mà ngành của bạn có thể tin cậy

• Zirconia ổn định bằng Yttria duy trì các đặc tính cơ học như độ bền và độ cứng cao, khả năng chống mài mòn và độ cứng. Những đặc tính này giúp sản phẩm đáng tin cậy trong các ứng dụng trong ngành hàng không vũ trụ, chịu lực, ô tô và công cụ.

Lợi ích của tính chất nhiệt ổn định Yttria cho quy trình của bạn

• Yttrium zirconia cung cấp các đặc tính nhiệt như khả năng chống sốc nhiệt, khả năng chịu nhiệt độ cao và thấp độ dẫn nhiệt. Những đặc tính này làm cho YSZ trở nên lý tưởng cho các ứng dụng của bạn trong động cơ, lớp phủ cách nhiệt và ngành công nghiệp lò nung.

Độ dẫn ion của Yttria Zirconia

• Zirconia ổn định Yttria có độ bền cao độ dẫn ion, giúp vận chuyển ion oxy hiệu quả. Điều này làm cho YSZ trở nên lý tưởng trong các hoạt động công nghiệp hoạt động ở nhiệt độ cao, chẳng hạn như pin nhiên liệu oxit rắn.

Lợi thế về tính chất hóa học cho ứng dụng của bạn

• Zirconia ổn định Yttria có khả năng chống ăn mòn hóa học, ổn định hóa học và tương thích sinh học cao. YSZ có tuổi thọ cao hơn, giải phóng ion tối thiểu và độ tin cậy cao, lý tưởng cho các ứng dụng như cấy ghép nha khoa.

Tiết kiệm chi phí hơn, có sẵn rộng rãi và linh hoạt cho mục đích sử dụng công nghiệp của bạn

Zirconia ổn định Yttria được sử dụng rộng rãi trên toàn cầu nhờ quy trình sản xuất hợp lý và nhu cầu cao trong ngành. Khi xét đến độ bền, độ ổn định cơ học và độ dẫn điện, YSZ có tỷ lệ hiệu suất/chi phí cân bằng.

“Chúng tôi đã chuyển từ vật liệu chèn alumina sang yttria zirconia, và tuổi thọ sử dụng tăng thêm 42,5%. Chi phí ban đầu cao hơn, nhưng về sau lại được bù đắp nhờ tiết kiệm.”
— Xhang M., Giám sát bảo trì, Appex Mining 

Ứng dụng của Zirconia ổn định Yttri trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau

Trong ngành công nghiệp lớp phủ cách nhiệt của bạn

• Zirconia ổn định Yttria có đặc tính dẫn nhiệt thấp, bảo vệ các bộ phận quan trọng của động cơ khi vận hành ở cường độ cao, ngay cả ở nhiệt độ khắc nghiệt và môi trường ăn mòn. Do đó, 8YSZ được sử dụng làm lớp phủ chắn nhiệt trên cánh tua-bin và bộ phận xả của bạn.

Trong Pin nhiên liệu oxit rắn (SOFC) của bạn

• Zirconia Yttria có độ dẫn ion oxy cao và độ ổn định nhiệt, đây là đặc tính điện phân rắn cần thiết. 8 mol% yttria giữ lại pha lập phương của zirconia tạo ra nồng độ khuyết ion oxy cao, khiến 8YSZ được sử dụng rộng rãi làm chất điện phân trong pin nhiên liệu oxit rắn.

Trong ngành cấy ghép răng và mão răng của bạn

• 3YSZ sở hữu các đặc tính cơ học như độ bền cao và khả năng tương thích sinh học. Nó cũng có khả năng chống mài mòn, tính thẩm mỹ và khả năng chống ăn mòn cao, vốn là những đặc tính cần thiết cho sứ sinh học của bạn. Những đặc tính này khiến Yttrium Zirconia trở nên lý tưởng cho các ứng dụng trong ngành mão răng, cầu răng và trụ răng.

Trong ngành công nghiệp dụng cụ cắt và mài mòn của bạn

• Zirconia ổn định Yttria có độ cứng và khả năng chống mài mòn cao, giúp sản phẩm bền bỉ trong môi trường khắc nghiệt. Điều này làm cho YSZ trở nên lý tưởng cho... chất mài mòn như vật liệu mài, đánh bóng bề mặt và ứng dụng cắt.

So sánh Zirconia ổn định Yttria với các chất ổn định khác

Cách chọn Zirconia ổn định Yttrium và nơi mua

• Khi chọn mua YSZ, hãy cân nhắc hàm lượng yttria; mua 3YSZ nếu ngành của bạn cần tính chất cơ học, hoặc 8YSZ nếu cần dẫn ion. Ngoài ra, hãy cân nhắc kích thước hạt để biết sự khác biệt về độ bền và độ dẫn điện dựa trên nhu cầu ứng dụng của bạn, cũng như hình dạng của linh kiện.

• Khi mua, hãy tìm một nhà cung cấp đáng tin cậy, như Gốm sứ tuyệt đẹp Nhóm cung cấp hỗ trợ kỹ thuật, tính linh hoạt và tính nhất quán.

“Chúng tôi đã chọn Gorgeous Group làm nhà cung cấp YSZ sau khi yêu cầu mẫu thử nghiệm. Chất lượng lớp phủ của họ đáp ứng đúng nhu cầu sản phẩm của chúng tôi.”

— Yu T.., Giám đốc mua sắm, Jetthermal Industries

Kết luận và bài học rút ra

Zirconia ổn định Yttria mang lại hiệu suất cao đáp ứng nhu cầu ứng dụng của bạn. Cho dù ngành công nghiệp của bạn yêu cầu khả năng cách nhiệt, độ dẫn nhiệt, độ cứng hay độ dẻo dai, YSZ đều mang lại độ tin cậy dưới áp lực mà các chất ổn định khác không thể sánh kịp. Hãy yêu cầu một lô hàng mẫu ngay hôm nay từ nhà cung cấp YSZ uy tín, kiểm tra các đặc tính mà ứng dụng của bạn cần và nâng cao hiệu suất cũng như lợi tức đầu tư (ROI) của sản phẩm.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao Yttria lại là chất ổn định tốt hơn cho zirconia so với các chất khác?

Yttria nổi bật với khả năng cân bằng độ ổn định pha, độ dẫn ion và độ dẫn nhiệt thấp.

Mật độ và độ dẫn nhiệt của zirconia ổn định bằng yttria là bao nhiêu?

Mật độ YSZ là 6,0–6,1 g/cm3 và độ dẫn nhiệt là ~2 W/mK đối với 8YSZ.

Có những dạng zirconia ổn định nào?

Các dạng zirconia ổn định bao gồm 3YSZ và 8YSZ. Ngoài ra còn có các biến thể sử dụng canxi, magie hoặc xeri.