三鑫新材料有限公司, 有限公司: 先进陶瓷领域的世界领先者 2008 年, 专业生产陶瓷研磨介质, 采矿业的耐磨零件和结构部件, 电子的, 制药, 航空航天和其他行业.
三鑫新材料有限公司, 有限公司: 先进陶瓷领域的世界领先者 2008 年, 专业生产陶瓷研磨介质, 采矿业的耐磨零件和结构部件, 电子的, 制药, 航空航天和其他行业.
我们期待回答任何问题或分享有关我们的氧化锆陶瓷产品和支持服务的更多信息. 不管, 无论您是在探索定制原型还是扩大生产, 我们的团队已准备好引导您了解这种出色材料的可能性.
我们专业提供定制锆陶瓷产品的采购和生产服务, 涵盖全系列产品, 包括锆磨球, 轴承滚珠和结构部件. 我们可以精确定制技术规格和运行参数，满足各行业的个性化需求, 比如采矿, 活力, 电子和医药, 高效地交付高质量的产品, 充分满足磨削领域工业生产的基本需求, 传动装置和结构支撑.
锆陶瓷的历史: 锆陶瓷的历史始于18世纪末, 当德国化学家 Martin Heinrich Klaproth 首次从矿物锆石中分离出锆时, 以波斯语单词“zargun”命名, 意思是“金色”. 19 世纪，锆首次在工业上用作砂轮和抛光工具的磨料。, 利用其非凡的硬度. 20世纪是一个转折点, 当研究人员发现锆的多晶型性质时——它在单斜晶系之间转变的能力, 四方晶相和立方晶相, - 由于相变而产生了前所未有的粘度, 由压力引起的. 这一突破推动锆进入结构陶瓷领域, 尤其是战后时期的航空航天和耐火材料领域. 21世纪，稳定方法的进步, 例如钇掺杂, 扩大了锆在生物医学和能源行业中的作用. 如今，全球年产量超过数百万吨, 受医疗植入物和固体氧化物燃料电池需求的推动 (固体氧化物燃料电池). 它的演变反映了材料科学更广泛的趋势: 从原始磨料到极端条件下的工程解决方案, 正在进行的研究, 突破纳米技术和增材制造的界限.
了解锆陶瓷: 二氧化锆陶瓷 (氧化锆) 代表了一类强大的先进材料, 以其卓越的耐用性而闻名, 耐用性、耐磨性和耐化学侵蚀性. 化学惰性和高热膨胀性, 锆陶瓷在热冲击下保持结构完整性的能力在氧化物陶瓷中脱颖而出, 使其在高风险环境中不可或缺. 这种适应性物质可以形成多种形式——从复杂的微型部件到大型耐火材料, - 将其定位为多个领域的首选。锆的性能基于其多晶型行为: 在室温下呈单斜结构 (巴德莱特), 但当加热或受压时会转变为更致密的四方相或立方相, 吸收能量并防止裂纹扩展 - 机理, 称为相变强化. 这个独特的功能, 结合熔点, 超过2700℃, 使其成为剧本的理想选择, 需要最高性能, 例如骨科植入物, 假牙修复和精密切割仪器. 除了, 它在电子元件的制造中发挥着关键作用, 例如传感器和电容器, 其离子导电性有利于氧离子在高温下的传输.
锆陶瓷选项: 锆陶瓷有多种配方可供选择, 每个都配有稳定剂，以优化性能并缓解体积膨胀问题, ZrO2 纯相变所固有的. 主要区别包括标准氧化锆陶瓷, 钇稳定锆和铝锆复合材料. 这些选项旨在锁定所需的阶段, 提高特定应用的稳定性和机械性能. 这里有详细的分析:
审查: 纯白色结晶氧化物, 具有出色的抗降解性和化学惰性, 在环境条件下具有天然单斜相.
晶相: 表示单斜晶系 (室温), 四方的 (1170–2370°C) 或立方体 (2370℃以上) 结构取决于温度和加工.
应用领域: 其机械优越性和耐磨性使其成为假牙的理想选择, 尖端和优质陶瓷产品, 比如仿首饰 (立方氧化锆). 然而，如果没有稳定化，纯形式很容易破裂.
审查: 与 3–8% 氧化钇混合 (与二或₃) 用于固定立方相或四方相, 通常会导致半透明变体.
改进: 提供广泛的热稳定性 (高达 1000°C) 立方结构的高离子电导率, 对于电化学装置至关重要.
应用领域: 固体氧化物燃料电池所需, 气体传感器和系统, 受热, 氧离子的迁移率在哪里至关重要; 因其美观而在牙科应用中也很受欢迎.
描述: 复合材料, 结合了氧化铝的特性 (铝2O₃) 和二氧化锆 (氧化锆).
稳定: 添加氧化铝可提高锆的强度和耐磨性.
应用: 由于其高硬度和抗裂性，用于磨料 - 用于切削工具, 砂轮及其他产品, 受到严重磨损.
描述: 氧化锆型, 用氧化镁部分稳定, 含有四方相和单斜相的混合物.
稳定: 相的组合赋予材料独特的强度和韧性组合.
应用: 由于抗裂性提高, Mg-PSZ在零件中的应用, 需要高抗裂性 - 例如, 在轴承中, 切削工具和其他耐磨元件.
锆陶瓷是一种多功能材料, 通过添加各种稳定剂可以改变其性能. 镁-, 钇, 阿卢莫- 部分稳定锆品种具有独特的特性, 使它们适合广泛的工业应用.
| 财产 | 单位. 改变. | 测试方法 | 氧化锆 (标准) | ZrO2-Y2O3 | ZTA (铝锆) | |
| 材料 | – | – | 白色的 | 白色的 | 白色/灰色 | |
| 密度 | 克/立方厘米 | 国际标准化组织 18754:2003 | 5,68 | 5,95–6 | 4,1–4,3 | |
| 弯曲强度 | 兆帕 | ASTM C1161-13 | 400–600 | 1000 | 500–800 | |
| 抗压强度 | 兆帕 | 国标/T 8489-2006 | 1800 | 2200 | 2000–2500 | |
| 杨氏模量 | GPa | ASTM C1198-09 | 200 | 210 | 300–350 | |
| 断裂韧性 | 兆帕·米1/2 | ASTM C1421-18 | 4–5 | 8 | 5–7 | |
| 泊松比 | – | ASTM C1421-18 | 0,3 | 0,3 | 0,25 | |
| 硬度 (人力资源管理局) | 人力资源管理局 | 洛氏60N | 85 | 90 | 92 | |
| 维氏硬度 | 高压V1 | ASTM C1327-15 | 1100 | 1450 | 1600–1800 | |
| 热膨胀 | 10⁻⁶ K⁻1 | ASTM E1461-13 | 10 | 10 | 7–8 | |
| 导热系数 | 瓦/米·K | ASTM E1461-13 | 2,5 | 3 | 20–25 | |
| 抗热震性 | ΔT (℃) | – | 300 | 400 | 250 | |
| 最大限度. 步伐. (氧化) | ℃ | 无负载 | 1000 | 1000 | 1500 | |
| 最大限度. 步伐. (恢复/惰性) | ℃ | 无负载 | 850 | 1000 | 1400 | |
| 体积电阻 (20℃) | 欧·厘米 | – | 101⁰ | 1012 | 101⁴ | |
| 介电强度 | 千伏/毫米 | – | 12 | 15 | 20 | |
| 介电常数 (1 兆赫兹) | – | ASTM D2149-13 | 25 | 30 | 9–10 | |
| 介电损耗 (20℃, 1 兆赫兹) | 正切δ | ASTM D2149-13 | 3×10⁻³ | 2×10⁻³ | 1×10⁻³ |
笔记: 值可能因晶粒尺寸和孔隙率而异; 高级选项, 例如纳米YSZ, 可能超出这些标准.
精密工程基准测试
锆在脚本中表现出色, 需要粘度和硬度的平衡, 在动态负载方面通常优于替代品. 下面是扩展比较:
| 特征 | 锆陶瓷 | 结构陶瓷 (例如, 铝) | 玻璃 | 钢 | 碳化钨 | |
| 强度和韧性 | 杰出的 (相变强化) | 坚硬的, 但脆弱 (K_IC ~4 MPa·m1/2) | 平均的, 脆弱的 | 高拉伸/压缩 | 出色的 (但脆弱) | |
| 热稳定性 | 强的 (熔化温度高达2700°C) | 出色的 (高熔点) | 平均的 (软化~500°C) | 加热时减少 (>800℃) | 出色的 (耐火) | |
| 耐磨性 | 卓越的 (低摩擦系数0.1–0.3) | 好的 | 平均的 | 平均的 (生锈) | 最高等级 | |
| 耐腐蚀 | 高抵抗力 (对酸/碱呈惰性) | 通常很好 | 对酸有好处 | 无涂层倾斜度 | 耐化学品能力强 | |
| 透明度 | 不透明 (YSZ 半透明) | 不透明 | 透明的 | 不透明 | 不透明 | |
| 生物相容性 | 医疗级 (国际标准化组织 10993) | 各不相同 | 各不相同 | 各不相同 (过敏性的) | 各不相同 | |
| 电气绝缘 | 出色的 (r >1012欧·厘米) | 强的 | 好的 | 导电 | 导电 | |
| 磁性行为 | 无磁 | 无磁 | 无磁 | 常有磁性 | 无磁 | |
| 价格 (每公斤) | 缓和 ($50–100) | 低的 ($10–20) | 很低 | 低的 | 高的 ($100+) |
数据取自行业标准; 锆的韧性优势使其成为冲击应用的首选.
锆陶瓷的优点
锆的好处会随着时间的推移而积累, 提供生命周期节省:
耐用性: 与磨损应用中的金属相比，高韧性和高强度可将使用寿命延长 5 至 10 倍.
适应性: 从零度以下运行 (-50℃) 至极热 (1000℃+).
视觉和谐: 白色不透明, 类似于牙釉质, 牙齿美学的理想选择; 可涂漆用于定制设计.
最少的维护: 化学惰性减少了腐蚀环境中的磨损和更换.
经济价值: 耐用性降低了长期成本, 最大限度地减少停机时间.
环境安全: 无毒, 可回收且不含重金属，适用于多种用途, 无风险部署.
经济价值: 耐用性降低了长期成本, 最大限度地减少停机时间.
环境安全: 无毒, 可回收且不含重金属，适用于多种用途, 无风险部署.
性能可靠: 轻松应对巨大的压力, 具有抗疲劳性 >106 周期.
摩擦耐久性: 在磨蚀环境中优于竞争对手, 减少能量损失.
对身体友好: 对种植体和假牙安全, 具有骨整合指标 >95%.
防腐: 可承受恶劣的化学影响, 延伸石化服务.
热效率: 低电导率有效绝缘, 提高高温系统的节能效果.
锆部件因其机械强度而在各个领域大放异彩,
耐热性和惰性. 它们的生物相容性, 硬度和抗降解性
使他们变得不可或缺. 以下是现代应用程序, 包括前10大行业.
锆的应用不断增长, 预计市场将会增长 7% 每年之前 2030 年.
现代彩色锆陶瓷使用稳定的颜料 (铁氧体, 五氧化二钒, 煤烟),
承受温度高达 1400 ℃. 技术包括粉末合金化, 射击后渗透
和3D打印. 用于牙科, 可穿戴设备, 装饰瓷砖和珠宝.
锆零件的生产包括八个主要阶段.
使用 ZrO2 粉末 99,5%+, 稳定Y2O₃ (3–8%). 添加PVA粘合剂和分散剂.
粉末与有机添加剂混合, 粉碎至 0.1–5 微米.
缓慢加热至 400–600 °C, 粘合剂热解, 催化或溶液脱脂.
温度 1400–1700 °C, 密度 >99%. 髋关节至 200 MPa 增加强度 20%.
包裹, 标记, 证书, AS9100/ISO 合规性 13485.
产量 >95%.
锆的发展轨迹是针对更聪明的人, 绿色应用程序, 由纳米技术和可持续发展需求推动. 主要进展包括:
亚微米颗粒 (<100 纳米) 通过放电等离子烧结，粘度增加至 10 MPa m1/2 并允许使用透明陶瓷用于光学.
: 掺杂铈或钪可提高下一代 SOFC 的离子迁移率, 工作于 <500℃, 加快清洁能源的采用.
激光烧蚀表面纹理促进骨整合; 植入物的药物释放涂层整合了抗生素, 抵抗感染.
喷射粘合和立体光刻可产生复杂的晶格, 减少浪费 50% 在航空航天原型制作中.
回收废 SOFC 和生物粘合剂可减少碳足迹; 染色锆扩大了生态装饰市场.
复合年增长率 7–9%, 该部门可以实现 $2 十亿千 2030 年, 由电动汽车驱动 (传感器) 和医疗技术 (3D打印假牙).这些创新使锆成为该行业的基石 4.0, 将耐用性与智能相结合.
结构陶瓷, 例如锆, 可以彻底改变设备的耐用性和精度, 明显优于传统金属, 比如钢铁. 对于大型项目，我们提供现场咨询, 联合开发实验室和供应链优化，确保无缝集成.
锆陶瓷因其独特的属性——无与伦比的粘度而广受欢迎, 热稳定性和生物相容性, - 与行业向轻量化转型完美契合, 有效且耐用的医学材料, 能源和制造业. 从磨料起源到今天的高科技赋能者, 锆的崛起反映了不妥协的全球性能需求, 承诺在可持续的未来产生更大的影响.
