V keramických materiáloch neexistuje absolútne dobré alebo zlé. Tieto dva materiály majú úplne odlišné zameranie výkonu a ich náklady a použiteľné scenáre sa značne líšia. Kľúčom je zvážiť vaše prioritné potreby.
Rozdiely medzi nimi môžeme rýchlo pochopiť porovnaním ich základných vlastností:
rozdiely medzi oxidom hlinitým a zirkónom!
Vyberte si materiál, ktorý vám najviac vyhovuje.
| Vlastnosti jadra |
oxid hlinitý (99 %)
|
Zirkónia (3-ročné-TZP)
|
| Obrázok produktu |
|
|
| Pevnosť v ohybe | 300-500 MPa | 800-1200 MPa |
| Lomová húževnatosť | 3–4 MPa·m¹/² | 6–10 MPa·m¹/² |
| Tvrdosť podľa Vickersa | 1800-2000 HV | 1200-1400HV |
| Tepelná vodivosť pri izbovej teplote | 25-30 W/(m·K) | 2-3 W/(m·K) |
| Náklady na suroviny | 1 (porovnanie) | 5-10 krát viac ako oxid hlinitý |
| Riziko starnutia pri nízkych-teplotách | Žiadne (žiadna zmena fázy) | Áno (možno zmierniť úpravou) |
| Odolnosť voči zásadám | Slabé (ľahko reaguje so silnými zásadami) | Výborne |
| Polo{0}}priepustnosť/dekoratívne vlastnosti | Slabá (nepriehľadnosť, suchá textúra) | Vynikajúce (môže dosiahnuť polopriepustné, teplé farebné efekty) |
Kde oxid hlinitý prekonáva oxid zirkoničitý:
1. Nákladovo-efektívna výkonnosť vo veľkom: Napríklad bežné keramické tesnenia a izolačné komponenty. Ak je výkon dostatočný, oxid hlinitý je jasnou voľbou kvôli jeho nižším nákladom a vyššej ziskovej marži.
2. Maximálna tvrdosť v abrazívnych prostrediach: Napríklad ložiskové guličky a rezné nástroje. Oxid hlinitý má vyššiu tvrdosť a je odolnejší voči opotrebeniu- ako oxid zirkoničitý, ale oxid zirkoničitý má dobrú húževnatosť a nedá sa ľahko zlomiť. Preto sa oxid hlinitý používa v čisto abrazívnych scenároch, zatiaľ čo oxid zirkoničitý je lepší pre scenáre nárazu.
3. Stabilná prevádzka s efektívnym odvodom tepla: Napríklad substráty na odvádzanie tepla pre elektronické zariadenia, komponenty pecí vo vysokoteplotných -peciach a vysokoteplotné{1}}plášte termočlánkov. Oxid hlinitý má vysokú tepelnú vodivosť a zostáva stabilný nad 1600 stupňov, zatiaľ čo výkon oxidu zirkoničitého sa zhoršuje nad 1000 stupňov a má nízku tepelnú vodivosť, čo vedie k zlému rozptylu tepla. Preto je oxid hlinitý lepší pre scenáre, ktoré si vyžadujú vysoké-teploty a odvod tepla-.
4. Bezchybná elektrická izolácia pod vysokým napätím: Alumina má lepšie izolačné vlastnosti ako oxid zirkoničitý. Zirkón vykazuje iónovú vodivosť pri vysokých teplotách, takže oxid hlinitý je lepší na izoláciu pri vysokých-teplotách. Príklady zahŕňajú izolačné základne a vysokonapäťové izolátory v elektronickom priemysle.
5. Desaťročia-dlhá spoľahlivosť-žiadne starnutie, žiadne prekvapenia: Napríklad vonkajšie keramické komponenty a priemyselné tesnenia, ktoré sú neustále vystavené vlhkosti. Oxid hlinitý netrpí problémami starnutia oxidu zirkoničitého pri nízkych-teplotách a pri dlhodobom používaní sa neodlupuje ani nepraská-, čo je tiež výhoda. Okrem toho je oxid hlinitý v súčasnosti hlavnou voľbou pre povlaky separátorov lítiových batérií, pretože je lacný a má nízku hustotu.
Kde oxid zirkoničitý prekonáva oxid hlinitý:
1. Aplikácie vyžadujúce vysokú húževnatosť a odolnosť proti nárazu: Napríklad zadné panely mobilných telefónov, priemyselné keramické ložiská a vysokorýchlostné,{1}}vysokorýchlostné ložiská. Oxid zirkoničitý je menej náchylný na triesky, zatiaľ čo oxid hlinitý je krehký a ľahko sa láme. Je tiež vhodný pre rezné nástroje; pri frézovaní liatiny sa keramické nástroje zirkónia menej štiepia ako nástroje z oxidu hlinitého. Mnohé keramické hlavy bejzbalových pálok a čepele úžitkových nožov sú vyrobené zo zirkónu, pri ktorých je menej pravdepodobné, že sa zlomia, ak spadnú, zatiaľ čo čepele z oxidu hlinitého sa ľahko rozbijú.
2. Biomedicínske aplikácie: Napríklad zubné korunky a ortopedické implantáty. Zirkónia má dobrú biokompatibilitu, vysokú pevnosť a dobrú húževnatosť, vďaka čomu je menej náchylná na praskanie v korunkách. Má tiež dobrú priesvitnosť, čo vedie k estetickejšiemu vzhľadu. Oxid hlinitý, hoci poskytuje určité farebné pokrytie, je menej atraktívny a príliš krehký pre korunky. Pri implantátoch je farba zirkónia bližšia k prirodzeným zubom, vďaka čomu je estetickejšia ako kovové podpery a pevnejšia ako oxid hlinitý.
3. Navrhnuté pre agresívne chemické prostredie: Zirkónia má lepšiu odolnosť voči kyselinám a zásadám ako oxid hlinitý. Napríklad v silne alkalickom prostredí oxid hlinitý reaguje s alkáliou, zatiaľ čo oxid zirkoničitý nie. Zirkón je preto vhodnejší pre čerpadlá a tesnenia odolné voči korózii-v chemickom priemysle, ktoré prichádzajú do styku so silnými zásadami.
4. V aplikáciách vyžadujúcich estetiku a dekoráciu: Napríklad kubický zirkón sa používa na šperky simulujúce diamant, pretože má vysoký index lomu a dobrý oheň, zatiaľ čo oxid hlinitý má nízky index lomu a je menej estetický. V prípade keramických rámov a puzdier inteligentných hodiniek má zirkón hladší pocit, umožňuje jednotnejšiu farbu a môže byť polo-transparentný. Oxid hlinitý je príliš krehký, takže tenké obaly sú náchylné na rozbitie.
5. Vo funkčných keramických aplikáciách: Napríklad v elektrolyte palivových článkov s pevným oxidom má len oxid zirkoničitý vysokú-vodivosť kyslíkových iónov; oxid hlinitý je izolant a nemožno ho použiť. Ide o funkčnú požiadavku, preto je možné použiť iba zirkón. Oxid zirkoničitý sa tiež používa pre kyslíkové senzory, pretože dokáže snímať koncentráciu kyslíka, čo oxid hlinitý nedokáže.
Stručne povedané, ak požadujete nízke náklady, vysokú odolnosť proti opotrebovaniu, dobrý odvod tepla a vysokú{0}}teplotnú stabilitu, oxid hlinitý je tou správnou voľbou. ak potrebujete odolnosť proti nárazu, vysokú spoľahlivosť, estetiku, odolnosť voči silným zásadám alebo funkčnú vlastnosť vodivosti kyslíkových iónov, zirkón je lepšou voľbou!
Či už je to oxid hlinitý alebo oxid zirkoničitý, ak potrebujete spracovanie,prosím kontaktujte Yuchang Laser!
