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Vietnamese Céramique zircone （ZrO2）
La céramique de zircone est un type de céramique technique largement utilisé dans les applications industrielles. Elle n'est généralement pas fabriquée à partir de zircone pure, mais plutôt à partir de zircone mélangée à des stabilisants tels que CaO, MgO, CeO₂ ou Y₂O₃ au cours du processus de frittage. Ces stabilisants confèrent aux céramiques de zircone des propriétés différentes. Par exemple, la zircone stabilisée à l'yttrium (YSZ) a une température de fonctionnement théorique d'environ 500°C (en pratique, elle est souvent plus basse), tandis que la zircone stabilisée à la magnésie (MSZ) peut supporter des températures supérieures à 2200°C lorsqu'elle est traitée avec des techniques spécialisées.
Le processus de fabrication des céramiques de zircone comprend le formage de la poudre, le frittage à haute température et l'usinage CNC. Outre les avantages habituels des céramiques tels que la résistance à l'usure et à la corrosion, les céramiques de zircone se distinguent par leur exceptionnelle résistance à la rupture, ce qui les rend plus faciles à usiner que la plupart des autres céramiques.
Caractéristiques
- Finition de surface élevée
- Haute densité
- Ténacité supérieure
- Résistance à la corrosion
- Résistance aux hautes températures
- Résistance à l'usure
- Module élastique élevé
| Général | Unité | YSZ | MSZ |
| Couleur | blanc | jaune | |
| Densité | g/cm³ | 6.02 | 5.75 |
| Absorption de l'eau | % | 0 | 0 |
| Perméabilité au gaz | atms-cc/sec | étanche au gaz <10-¹º | étanche au gaz <10-¹º |
| Propriétés mécaniques | Unité | YSZ | MSZ |
| Dureté Vickers (500 g) | GPa (kg/mm2 ) | 12.5 (1250) | 11.7 (1200) |
| Dureté Rockwell | R45N | 80 | 78 |
| Résistance à la compression à 25°C | MPa (psi x 103) | 2485 (360) | 1862 (270) |
| Résistance à la flexion (MOR) (3 points) à 25°C |
MPa (psi x 103) | 951 (138) | 586 (85) |
| Résistance à la rupture (poutre entaillée) | MPam1/2 | 10 | 12 |
| Module d'élasticité | GPa (psi x 106) | 210 (30) | 206 (29.8) |
| Rapport de Poisson | 0.30 | 0.28 | |
| Module de traction à 25°C | MPa (psi x 103) | 550 (80) | 310 (45) |
| Propriétés thermiques | Unité | YSZ | MSZ |
| Conductivité thermique à 25°C | W/m-K | 2.2 | 3 |
| Capacité thermique spécifique | J/g-°C | <= 0.600 | 0.500 |
| C.T.E. 25 - 100°C | x 10-6/C | 6.9 | 8.9 |
| C.T.E. 25°-300°C | x 10-6/C | 8.1 | 9.7 |
| C.T.E. 25°-600°C | x 10-6/C | 10.5 | 10.0 |
| Température de service maximale （Air） | Fahrenheit (°F) | 572 | 3992 |
| Température de service maximale （Air） | Celsius (°C) | 300 | 2200 |
| Propriétés électriques | Unité | YSZ | MSZ |
| Constante diélectrique à 1 MHz | 30 | 22.7 | |
| Constante diélectrique @ Gigahertz | 6.2 | ||
| Perte diélectrique à 1 MHz | 0.0018 | ||
| Perte diélectrique @ Gigahertz | 6.2 | ||
| Rigidité diélectrique (.125" d'épaisseur) | V/mil | 240 | 300 |
| Résistivité volumique à 25°C | ohms-cm | > 1 x 10¹³ | > 1 x 10¹³ |
| Résistivité volumique à 300°C | ohms-cm | 1 x 10¹º | 5 x 10⁷ |
| Résistivité volumique à 500°C | ohms-cm | 1 x 10⁶ | 1 x 10⁷ |
| Résistivité volumique à 700°C | ohms-cm | 5 x 10³ | 2 x 10⁶ |
*Les valeurs représentent les propriétés typiques des matériaux et peuvent varier en fonction de la configuration du produit et du processus de fabrication.
informations, n'hésitez pas à nous contacter nous contacter.
Applications
Zircone stabilisée à l'yttrium (YSZ) :
- Raccords résistants à la corrosion
- Pièces résistantes à l'usure
- Implants dentaires et prothèses articulaires
- Petits composants de haute précision
- Céramique décorative
Zircone stabilisée à la magnésie (MSZ) :
- Principalement utilisé dans des environnements à haute température
Tableau des propriétés de la céramique de zircone
Trois types de céramiques composites à base de zircone
Zircone stabilisée à l'yttrium (YSZ)
Zircone stabilisée à la magnésie (MSZ)
Alumine trempée dans la zircone (ZTA)
Zircone noire
Les céramiques de zircone entièrement stabilisées sont fabriquées à partir de zircone pure sans ajout de stabilisants et sont frittées à des températures atteignant 2000°C, ce qui donne un aspect transparent, également connu sous le nom de zircone transparente, avec une structure cristalline cubique. La zircone partiellement stabilisée désigne les céramiques de zircone frittées avec des stabilisants tels que l'yttrium, la magnésie ou la calcie, dont la structure cristalline consiste en une coexistence de phases monocliniques et tétragonales.
Mg-PSZ (Magnésie-Zircone partiellement stabilisée)
Ce matériau céramique est partiellement stabilisé par l'ajout d'une petite quantité de magnésie (MgO), ce qui donne un mélange de phases tétragonale, monoclinique et cubique.
Caractéristiques de la céramique Mg-PSZ
La phase tétragonale peut se transformer en phase monoclinique sous l'effet d'une contrainte, un processus appelé trempe par transformation, qui améliore la ténacité.
Le Mg-PSZ présente une grande solidité et offre une résistance accrue à la rupture.
MSZ (zircone stabilisée à la magnésie)
Le MSZ est créé par l'ajout d'une plus grande quantité de magnésie, qui stabilise complètement la zircone dans une phase cubique. Cela empêche les transformations de phase à des températures relativement basses, ce qui se traduit par une plus grande stabilité.
Les caractéristiques de MSZ Ceramic
Phase cubique prédominante, avec peu ou pas de phases monocliniques ou tétragonales.
Il n'y a pas de durcissement par transformation, mais il offre une stabilité exceptionnelle à haute température et une résistance à la corrosion chimique.
Ténacité plus faible mais excellente dans les applications à haute température et résistantes aux produits chimiques.
Les céramiques de zircone à fusion électrique sont fabriquées à l'aide d'un processus de fusion électrique, ce qui permet d'obtenir des tailles de grains très contrôlées. Ces céramiques sont spécialement conçues pour les environnements présentant des variations de température importantes.
Ils peuvent supporter des températures allant jusqu'à 2500°C et offrent une résistance exceptionnelle aux chocs thermiques. Même dans des conditions de chauffage rapide, telles que 25°C à 1500°C, le matériau n'est pas endommagé.
Cela fait de la zircone électrofondue un matériau idéal pour les creusets, réduisant considérablement le temps de préchauffage et améliorant l'efficacité de la production tout en minimisant le risque de fissuration pendant l'utilisation.
L'alumine renforcée à la zircone (ZTA) combine une matrice d'alumine (Al₂O₃) avec de la zircone (ZrO₂) comme phase de renforcement. Lorsque les particules de ZrO₂ subissent une transformation de phase, elles se dilatent, créant une contrainte de compression à l'extrémité des fissures. Cette contrainte de compression empêche la propagation des fissures et améliore considérablement la ténacité du matériau.
Les céramiques ZTA sont largement utilisées dans des applications nécessitant une grande solidité, une grande durabilité et une grande résistance à la rupture.
Traitement et usinage de la céramique de zircone
WEIERT CERAMICS est le meilleur fabricant de céramique de zircone en Chine, spécialisé dans le développement de matériaux céramiques industriels et dans l'usinage CNC de précision de composants en zircone.
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