زركونيا

الزركونيا (ZrO₂) ، مع الصيغة الكيميائية ZrO₂ ، هي مادة سيراميك متقدمة. "سيراميك الزركونيا" الذي نشير إليه عادة ليس زركونيا نقية ، ولكن زركونيا مستقرة.

لماذا الاستقرار ضروري ؟ تخضع الزركونيا النقية لتحول هيكل الكريستال (مرحلة الانتقال) عندما تتعرض لتغيرات درجة الحرارة ، مصحوبة بتغيرات كبيرة في الحجم ، والتي يمكن أن تسبب تشقق في المنتج الملبد. عن طريق إضافة مثبتات (مثل أكسيد التريوم y₃ ، أكسيد المغنيسيوم MgO) ، يمكن الاحتفاظ بهيكلها المستقر عند درجة حرارة عالية في درجة حرارة الغرفة ، وبالتالي الحصول على استقرت الإيتريوم الزركونيا (YSZ أو ، أو 50 ٪) وزركونيا مستقرة بالمغنسيوم (Mg-PSZ) بأداء ممتاز ، وهي الأنواع الأكثر شيوعًا والأكثر أهمية.

بناءً على الخصائص المذكورة أعلاه ، تقدم زركونيا المزايا البارزة التالية:

1. صلابة عالية للغاية-ميزتها الأساسية. صلابة الكسر لديها أكثر من ضعف الألومينا ، مما يؤدي إلى تأثير ممتاز ومقاومة الاهتزاز. هذا يتغلب على هشاشة السيراميك ، ويحسن بشكل كبير الاعتمادية ويكسبه لقب "فولاذ السيراميك".
2. مقاومة التآكل رائعة. ليس الأمر صعبًا فحسب ، ولكن صلابته الممتازة تجعله أيضًا أقل عرضة للتقطيع والتزلف تحت أحمال الصدمات. عمر التآكل العام طويل للغاية ، مما يجعلها مادة من الدرجة الأولى للأجزاء المقاومة للاهتراء.
3. قوة ميكانيكية عالية. يمكنه تحمل إجهاد الانحناء والضغط الكبير دون كسر ، مما يسمح بتصاميم منتجات أرق وأخف وزنًا وأقوى.
4. انخفاض معامل الاحتكاك والتشحيم الذاتي. يؤدي سطحه الأملس إلى انخفاض مقاومة التشغيل ، وانخفاض استهلاك الطاقة ، ومقاومة الالتصاق بمواد التزاوج.
5. توافق حيوي ممتاز. إنها غير سامة وغير مزعجة وغير مسببة للحساسية للأنسجة البشرية. إنها معتمدة من FDA ، مما يجعلها مادة مثالية للزرع الطبي.
6. مقاومة ممتازة للتآكل. مقاومة لمعظم الأحماض والقلويات والمذيبات العضوية (باستثناء حمض الهيدروفلوريك).
7. جميلة ودائمة. يمكن صقله إلى لمعان عالي شبيه بالمعدن ، مما يحقق بريقًا أبيض نقي وشعور سلس. لن تتلاشى أو تلبس أبدًا.

• ترميم الأسنان: التيجان والجسور ودعامات الزرع. نظرًا لقوتها العالية ، جمالياتها (قابلة للتجميل لمحاكاة واقعية) ، والتوافق الحيوي ، فقد أصبحت المادة المفضلة في ترميم الأسنان.
• غرسات جراحية: مفاصل الورك والركبة الصناعية. مقاومة التآكل العالية والتوافق الحيوي يعزز بشكل كبير سلامة عمليات الزرع على المدى الطويل.
• الأدوات الجراحية: مقص السيراميك ،إبر الاجتثاثالشفرات الجراحية أكثر مقاومة للتآكل وأخف وزنا من المعدن.

• محامل السيراميك الدقيقة: تستخدم في مغزل عالية السرعة ، وأدوات الآلات الدقيقة ، والبيئات المسببة للتآكل. خفيفة الوزن (منخفضة الكثافة) تقلل من قوة الطرد المركزي وتمتد العمر.
• الأختام الميكانيكية: المستخدمة في المواد الكيميائيةمضخاتمضخات مياه السيارات وغيرها من التطبيقات. فهي مقاومة للتآكل ومقاومة للاهتراء ، مع عمر يتجاوز بكثير عمر الأختام المعدنية.
• مكونات مقاومة للاهتراء:فوهات الرمليوقطع النسيج والسيراميك ، ووسائط الكشط (الكرات واسطوانات) أداء جيد بشكل استثنائي في ظروف التشغيل القاسية.
• الأجهزة الذكية القابلة للارتداء والإلكترونيات الاستهلاكية:الحالات ساعة ذكيةوتوفر الألواح الخلفية للهاتف المحمول مقاومة ممتازة للتآكل ونسيج فريد من نوعه.

• موصلات الألياف البصرية (الحلقات الخزفية): الاستفادة من صلابة عالية ومعامل التمدد الحراري المنخفض ، فهي تضمن اتصال الألياف البصرية الدقيق والمستقر.
• مكونات المستشعر: على سبيل المثال ، أجهزة استشعار الأكسجين (لرصد انبعاثات عادم السيارات) تستخدم توصيلها الأيوني في درجات حرارة عالية.

• السكاكين: سكاكين السيراميك حادة ، ومقاومة للصدأ ، ولا تتفاعل مع الطعام ، وتحفظ النكهة الأصلية.
• الملحقات: الأساور والقلائد ، وما إلى ذلك ، تستخدم نسيجها الشبيه باليشم ومقاومة التآكل.
• سلع رياضية: المضربون في نوادي الجولف وأدلة الصيد ، وهي متينة وخفيفة الوزن.