Няма абсолютно добро или лошо в керамичните материали. Двата материала имат напълно различни фокуси върху ефективността и техните разходи и приложими сценарии се различават значително. Ключът е да вземете предвид вашите приоритетни нужди.
Можем бързо да разберем разликите между двете, като сравним основните им свойства:
разлики между алуминий и цирконий!
Изберете материала, който ви подхожда най-добре.
| Основни свойства |
Алуминий (99%)
|
Цирконий (3Y-TZP)
|
| Снимка на продукта |
|
|
| Якост на огъване | 300-500MPa | 800-1200MPa |
| Издръжливост на счупване | 3–4 MPa·m¹/² | 6–10 MPa·m¹/² |
| Твърдост по Викерс | 1800-2000HV | 1200-1400HV |
| Топлопроводимост при стайна температура | 25-30 W/(m·K) | 2-3 W/(m·K) |
| Разходи за суровини | 1 (бенчмарк) | 5-10 пъти повече от двуалуминиевия оксид |
| Риск от стареене при ниска{0}}температура | Няма (без промяна на фазата) | Да (Може да бъде смекчено чрез модификация) |
| Алкална устойчивост | Лош (Лесно реагира със силни основи) | Отлично |
| Полу{0}}пропускливост/декоративни свойства | Лош (непрозрачност, суха текстура) | Отличен (може да постигне полу{0}}пропускливи, топли цветни ефекти) |
Където алуминият превъзхожда циркония:
1. Разходно{1}}ефективно представяне в мащаб: Например обикновени керамични уплътнения и изолационни компоненти. Ако производителността е достатъчна, двуалуминиевият оксид е очевидният избор поради по-ниската цена и по-високия марж на печалба.
2. Максимална твърдост в абразивни среди: Например сачми за лагери и режещи инструменти. Двуалуминиевият оксид има по-висока твърдост и е по--устойчив на износване от циркониевия оксид, но циркониевият оксид има добра издръжливост и не се чупи лесно. Следователно алуминиевият оксид се използва в чисто абразивни сценарии, докато циркониевият оксид е по-добър за сценарии на удар.
3. Стабилна работа с ефективно разсейване на топлината: Например субстрати за разсейване на топлината за електронни устройства, компоненти на пещи във високо-температурни пещи и обвивки на високо-температурни термодвойки. Двуалуминиевият оксид има висока топлопроводимост и остава стабилен над 1600 градуса, докато характеристиките на циркониевия оксид се влошават над 1000 градуса и има ниска топлопроводимост, което води до лошо разсейване на топлината. Следователно алуминиевият оксид е по-добър за сценарии, изискващи висока-температура и разсейване на топлината-.
4. Безупречна електрическа изолация при високо напрежение: Двуалуминиевият оксид има по-добри изолационни свойства от циркониевия оксид. Цирконият проявява йонна проводимост при високи температури, така че алуминиевият оксид е по-добър за високо-температурна изолация. Примерите включват изолационни основи и изолатори за високо{3}}напрежение в електронната индустрия.
5. Десетилетия-надеждност-без стареене, без изненади: Например външни керамични компоненти и индустриални уплътнения, които са постоянно изложени на влага. Двуалуминиевият оксид не страда от проблемите със стареенето при ниски -температури на циркониевия оксид и няма да се лющи или напука при продължителна- употреба, което също е предимство. Освен това, алуминиевият оксид в момента е основният избор за покрития за сепаратори на литиеви батерии, тъй като е евтин и има ниска плътност.
Където цирконийът превъзхожда алуминиевия оксид:
1. Приложения, изискващи висока якост и устойчивост на удар: Например задни панели на мобилни телефони, промишлени керамични лагери и високо{0}}скоростни, тежко-лагери. Цирконият е по-малко податлив на натрошаване, докато алуминиевият оксид е крехък и лесно се счупва. Подходящ е и за режещи инструменти; при фрезоване на чугун е по-малко вероятно инструментите от циркониева керамика да се счупят, отколкото тези от алуминиев оксид. Много керамични глави на бейзболни бухалки и остриета на универсални ножове са направени от цирконий, който е по-малко вероятно да се счупят, ако бъдат изпуснати, докато остриетата от алуминиев оксид се чупят лесно.
2. Биомедицински приложения: Например зъбни коронки и ортопедични импланти. Цирконият има добра биосъвместимост, висока якост и добра издръжливост, което го прави по-малко склонен към напукване в короните. Освен това има добра прозрачност, което води до по-естетически приятен външен вид. Двуалуминиевият оксид, въпреки че осигурява известно цветно покритие, е по-малко привлекателен и твърде крехък за корони. За опорите за импланти цветът на циркония е по-близък до естествените зъби, което го прави по-естетичен от металните опори и по-здрав от двуалуминиевия оксид.
3. Проектиран за агресивни химически среди: Цирконият има по-добра киселинна и алкална устойчивост от алуминиевия оксид. Например в силно алкална среда алуминиевият оксид реагира с алкалите, докато цирконийът не реагира. Следователно цирконийът е по-подходящ за устойчиви на корозия-помпи и уплътнения в химическата промишленост, които влизат в контакт със силни основи.
4. При приложения изискващи естетика и декорация: Например кубичният цирконий се използва за бижута, симулиращи диаманти, защото има висок индекс на пречупване и добър огън, докато двуалуминиевият оксид има нисък индекс на пречупване и е по-малко естетичен. Също така, за керамичните рамки и кутии в смарт часовниците, цирконият има по-гладко усещане, позволява по-равномерен цвят и може да бъде направен полу-прозрачен. Двуалуминиевият оксид е твърде крехък, което прави тънките кутии податливи на счупване.
5. При функционални керамични приложения: Например в електролита на твърди оксидни горивни клетки само цирконийът има високо{0}}температурна проводимост на кислородни йони; алуминиевият оксид е изолатор и не може да се използва. Това е функционално изискване, така че може да се използва само цирконий. Цирконият също се използва за сензори за кислород, защото може да усети концентрацията на кислород, което алуминиевият оксид не може.
В обобщение, ако се нуждаете от ниска цена, висока устойчивост на износване, добро разсейване на топлината и стабилност при висока-температура, алуминиевият оксид е правилният избор; ако имате нужда от устойчивост на удар, висока надеждност, естетика, устойчивост на силни основи или функционалното свойство на проводимостта на кислородни йони, цирконийът е по-добър избор!
Независимо дали е алуминиев оксид или циркониев оксид, ако имате нужда от обработка,моля, свържете се с Yuchang Laser!
