Keraamilistes materjalides pole absoluutset head ega halba. Nendel kahel materjalil on täiesti erinevad jõudlusfookused ning nende kulud ja kohaldatavad stsenaariumid erinevad suuresti. Peamine on kaaluda oma prioriteetseid vajadusi.
Nende kahe erinevusi saame kiiresti mõista, kui võrrelda nende põhiomadusi:
erinevused alumiiniumoksiidi ja tsirkooniumoksiidi vahel!
Valige materjal, mis teile kõige paremini sobib.
| Põhiomadused |
Alumiiniumoksiid (99%)
|
Tsirkooniumoksiid (3Y-TZP)
|
| Toote pilt |
|
|
| Paindetugevus | 300-500 MPa | 800-1200 MPa |
| Murdetugevus | 3–4 MPa·m¹/² | 6–10 MPa·m¹/² |
| Vickersi kõvadus | 1800-2000HV | 1200-1400HV |
| Ruumitemperatuuri soojusjuhtivus | 25-30 W/(m·K) | 2-3 W/(m·K) |
| Tooraine maksumus | 1 (võrdlusnäitaja) | 5-10 korda suurem kui alumiiniumoksiidil |
| Madala{0}}temperatuuriga vananemise oht | Puudub (faasimuutus puudub) | Jah (saab leevendada muutmisega) |
| Leelisekindlus | Kehv (reageerib kergesti tugevate leelistega) | Suurepärane |
| Pool{0}}läbilaskvus/dekoratiivsed omadused | Kehv (läbipaistmatus, kuiv tekstuur) | Suurepärane (võib saavutada pool{0}}läbilaskvad sooja värvi efektid) |
Kus alumiiniumoksiid ületab tsirkooniumoksiidi:
1. Kuluefektiivne{1}}jõudlus mastaabis: Näiteks tavalised keraamilised tihendid ja isolatsioonikomponendid. Kui jõudlus on piisav, on alumiiniumoksiid oma madalama hinna ja kõrgema kasumimarginaali tõttu ilmselge valik.
2. Maksimaalne kõvadus abrasiivsetes keskkondades: Näiteks laagrikuulid ja lõikeriistad. Alumiiniumoksiidil on suurem kõvadus ja kulumiskindel-kui tsirkooniumoksiid, kuid tsirkooniumoksiidil on hea sitkus ja see ei purune kergesti. Seetõttu kasutatakse alumiiniumoksiidi puhtalt abrasiivsete stsenaariumide korral, samal ajal kui tsirkooniumoksiidi on parem mõju stsenaariumide jaoks.
3. Stabiilne töö tõhusa soojuse hajumisega: näiteks elektroonikaseadmete soojust hajutavad substraadid, kõrgtemperatuursete{0}}ahjude ahjude komponendid ja kõrgetemperatuurilised-termopaari kestad. Alumiiniumoksiidil on kõrge soojusjuhtivus ja see püsib stabiilsena üle 1600 kraadi, samas kui tsirkooniumoksiidi jõudlus halveneb üle 1000 kraadi ja sellel on madal soojusjuhtivus, mille tulemuseks on halb soojuse hajumine. Seetõttu on alumiiniumoksiid parem kõrget-temperatuuri ja soojuse hajumist-nõutavate stsenaariumide jaoks.
4. Veatu elektriisolatsioon kõrgepinge all: Alumiiniumoksiidil on paremad isolatsiooniomadused kui tsirkooniumoksiidil. Tsirkooniumoksiidil on kõrgetel temperatuuridel ioonjuhtivus, seega on alumiiniumoksiid parem kõrge temperatuuriga isolatsiooniks{1}}. Näiteks elektroonikatööstuses kasutatavad isolatsioonialused ja{3}}kõrgepinge isolaatorid.
5. Aastakümnete-pikkune töökindlus-ei vanane, pole üllatusi: näiteks välistingimustes kasutatavad keraamilised komponendid ja tööstuslikud tihendid, mis puutuvad pidevalt kokku niiskusega. Alumiiniumoksiid ei kannata tsirkooniumoksiidi madalal -temperatuuril vananemisprobleemide all ning ei ketenda ega pragune pikaajalisel-kasutamisel, mis on samuti eelis. Lisaks on alumiiniumoksiid praegu liitiumpatareide separaatorikatete peamine valik, kuna see on odav ja väikese tihedusega.
Kui tsirkoonium ületab alumiiniumoksiidi:
1. Rakendused, mis nõuavad suurt sitkust ja löögikindlust: näiteks mobiiltelefonide tagapaneelid, tööstuslikud keraamilised laagrid ja kiired, -suure koormusega{1}}laagrid. Tsirkooniumoksiid on vähem vastuvõtlik lõhenemisele, samas kui alumiiniumoksiid on rabe ja puruneb kergesti. See sobib ka lõiketööriistade jaoks; malmi freesimisel purunevad tsirkooniumoksiidi keraamilised tööriistad väiksema tõenäosusega kui alumiiniumoksiidi tööriistad. Paljud keraamilised pesapallikurikapead ja tarbenoa terad on valmistatud tsirkooniumoksiidist, mille kukkumisel on väiksem tõenäosus puruneda, samas kui alumiiniumoksiidi terad purunevad kergesti.
2. Biomeditsiinilised rakendused: Näiteks hambakroonid ja ortopeedilised implantaadid. Tsirkooniumoksiidil on hea biosobivus, kõrge tugevus ja hea sitkus, mistõttu on see vähem altid kroonide pragunemisele. Sellel on ka hea läbipaistvus, mille tulemuseks on esteetiliselt meeldivam välimus. Alumiiniumoksiid pakub küll teatud värvikatvust, kuid on vähem atraktiivne ja kroonide jaoks liiga rabe. Implantaadi tugipostide puhul on tsirkooniumoksiidi värvus lähedasem looduslikele hammastele, muutes selle esteetilisemaks kui metallist tugipostid ja tugevamaks kui alumiiniumoksiidist.
3. Mõeldud agressiivsete keemiliste keskkondade jaoks: Tsirkooniumoksiidil on parem happe- ja leelisekindlus kui alumiiniumoksiidil. Näiteks tugevalt aluselises keskkonnas reageerib alumiiniumoksiid leelisega, tsirkooniumoksiid aga mitte. Seetõttu sobib tsirkooniumoksiid rohkem korrosioonikindlate-pumpade ja keemiatööstuse tihendite jaoks, mis puutuvad kokku tugevate leelistega.
4. Esteetikat ja kaunistust nõudvates rakendustes: Näiteks tsirkooniumoksiidi kasutatakse teemante simuleerivate ehete jaoks, kuna sellel on kõrge murdumisnäitaja ja hea tulekindlus, alumiiniumoksiidil aga madal murdumisnäitaja ja see on vähem esteetiliselt meeldiv. Lisaks on nutikellade keraamiliste raamide ja korpuste puhul tsirkooniumoksiidil sujuvam tunne, see võimaldab ühtlasemat värvi ja seda saab muuta pool{1}}läbipaistvaks. Alumiiniumoksiid on liiga rabe, mistõttu õhukesed korpused võivad puruneda.
5. Funktsionaalsetes keraamilistes rakendustes: näiteks tahkeoksiidkütuseelementide elektrolüüdis on ainult tsirkooniumoksiidil kõrge -temperatuuri hapnikuiooni juhtivus; alumiiniumoksiid on isolaator ja seda ei saa kasutada. See on funktsionaalne nõue, seega saab kasutada ainult tsirkooniumoksiidi. Tsirkooniumoksiidi kasutatakse ka hapnikuandurite jaoks, kuna see suudab tajuda hapniku kontsentratsiooni, mida alumiiniumoksiid ei suuda.
Kokkuvõtteks võib öelda, et kui vajate madalat kulu, suurt kulumiskindlust, head soojuse hajumist ja kõrget{0}}temperatuuri stabiilsust, on alumiiniumoksiid õige valik. kui vajate löögikindlust, suurt töökindlust, esteetikat, vastupidavust tugevatele leelistele või hapnikuioonide juhtivuse funktsionaalset omadust, on tsirkooniumoksiid parem valik!
Olgu selleks alumiiniumoksiid või tsirkooniumoksiid, kui teil on vaja töötlemist,võtke ühendust Yuchang Laseriga!
