나는. 나노 복합 지르코니아 개요
산화 지르코늄 (zro2)은 내열성, 내식성, 내마모성 및 낮은 열팽창 계수를 갖는 무기 비금속 재료입니다. 그것은 단사 단계 위상 지르콘의 형태로 자연적으로 존재한다. 정상적인 상황에서, zro2는 3 개의 결정 형태를 가지며 다결정 상 변환 산화물이다. 실온에서, 그것은 단사 정계 (monoclinic phase)이다. 1000 ℃보다 높으면 정방 결정이 2370 ℃에서 정방 결정이 될 때까지 서서히 형성되고, 융점까지 2370 ℃보다 높은 온도는 입방 상이다.
일반적으로, 안정제의 첨가 후에 실온에서 정방 정 또는 입방 상을 유지할 수있는 지르코늄 산화물은 복합 지르코니아 또는 복합 지르코니아 분말로 지칭되며, 준 - 안정화되고 안정화 된 지르코니아로도 지칭된다. 일반적인 안정제는 y2o3, ceo, cao입니다.
ii. 나노 복합 지르코니아의 성능
1. 물리적 특성 : 고강도, 고온, 마모, 자기 윤활, 절연, 절연, 팽창 계수를 조정할 수 있습니다.
2. 화학적 특성 : 부식 방지, 높은 산소 이온 전도도.
3. 나노 성능 : 넓은 표면적, 강력한 산소 저장 용량.
iii. 나노 복합 지르코니아의 응용
나노 - 지르코니아는 화학적 공격과 미생물 침식에 대한 저항성을 특징으로합니다. 그것은 산성, 알칼리성, 산화성 및 환원성 인 금속 산화물로 도핑 된 세라믹 물질이다. 안정한 산화 지르코늄으로 도핑 된 후에, 기계적, 열적 및 전자 기적으로 작용한다. 광학 및 광학 특성 또한 우수한 특성을 가지며, 또한 촉매 특성에서 중요한 용도를 갖는다.
1. 의치 재료
nano-zro2는 세라믹의 실온 강도와 응력 확대 계수를 크게 높여 세라믹 인성을 두 배로 높일 수 있습니다. 나노 -zro2에 의해 제조 된 복합 바이오 세라믹 재료는 우수한 기계적 특성, 화학적 안정성 및 생체 적합성을 가지며, 특히 치과 재료 및 인공 관절에서 유망한 바이오 세라믹 복합 재료이다. 우수한 생체 비활성 세라믹으로 보철물과 임플란트로 화학적 안정성이 우수하며 치과 용 수복물의 기준을 완전히 만족시킵니다.
2. 산소 센서
지르코니아로 제조 된 센서는 우수한 전도성을 가지며 자동차 배기 가스 및 발전소 보일러의 연소 제어에 중요한 역할을합니다. 지르코니아 산소 센서는 가장 성숙되고 가장 생산적인 산소 센서입니다. 자동차 배기 가스 제어 시스템의 핵심 부품 중 하나입니다. 그 신호 출력 특성은 엔진의 연비 및 배기 가스 제어에 직접적인 영향을 미친다.
3. 자동차 배기 가스 정화 촉매 첨가제
자동차 배기 가스 정화 촉매는 일반적으로 세 가지 성분 : 담체, 조 촉매 및 촉매로 구성된다. 그 중에서 지르코늄 및 하프늄 고용체 복합 산화물 재료는 조 촉매로서 사용되고 매우 중요한 코팅 재료이다. 또한, 지르코늄 및 하프늄 고용체는 센서 재료, 연마 재료, 연료 전지, 구조 재료, 고강도 세라믹 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다.
4. 광섬유 커넥터 세라믹 페룰
nano-ysz 분말은 우수한 기계적 특성, 화학적 안정성 및 매우 높은 정밀도로 인해 광섬유 커넥터 용 희토류 세라믹 섬유 페룰 (정밀 니들)을 제조하는 데 사용할 수 있습니다. 슬리브는 광섬유 네트워크에서 가장 널리 사용되는 광섬유 수동 소자이며 정보 네트워크 인프라 구축의 중요한 부분입니다.
5. 모바일 단말기 제품
5g 및 무선 충전과 같은 새로운 전송 방법의 출현으로 무선 주파수 대역이 점점 더 복잡 해지고 금속 섀시 차폐가 주요 병목 현상이 될 것입니다. 레이아웃에 엄격히 요구되는 5g 안테나는 기존의 금속 외장재를 교체해야합니다. 도자기와 유리는 선택적 솔루션이 될 것입니다. 동시에 금속 소재는 무선 충전 기술에 매우 비합리적입니다. 현재 무선 충전 기술의 대부분이 전자기파 원재료를 사용하기 때문에 금속이 전자파에 간섭을 일으켜 충전 효율을 크게 떨어 뜨릴 수 있습니다. 대체 재료에는 플라스틱, 유리 및 세라믹이 포함됩니다. 플라스틱은 상처를 입기 쉽고 유리는 깨지기 쉽습니다. 세라믹은 우수한 물리적 특성으로 인해 스마트 폰의 외관에 서서히 침투하고 있습니다.
6. 도가니
희귀하고 내화성이있는 귀금속 및 합금의 제련에서, 고온으로 가열 할 필요가 있기 때문에, 일반적인 재료는 요구 조건을 만족하기 어렵고, 지르코니아로 제조 된 도가니는 2430 ℃로 가열 될 수있다. 지르코니아는 고온 조건에서 사용되는 도가니에 바람직한 재료가된다.
7. 특수 공구
세라믹 커터는 20 세기 초에 사용되었지만 그 사용은 취성에 의해 제한되었습니다. 최근에는 나노 복합 지르코니아 복합 재료의 진보에 따라 인성이 크게 개선되었습니다. 세라믹 나이프는 산업 항공 우주 및 기타 하이테크 분야에서 산업용 세라믹 나이프로 확대되었으며 일상 생활에서 널리 사용됩니다. 산화 지르코늄은 다양한 도구로 가공 될 수 있습니다. 그것은 전통적인 금속 도구의 장점을 가지고 있지만 또한 세라믹 강으로 알려진 녹, 건강, 내마모성 등의 장점이 있습니다.
8. 연료 전지
고체 산화물 연료 전지용 지르코늄 계 전해질은 SOFC 분야에서 가장 널리 사용되고 가장 많이 연구되고있는 전해질 재료입니다. 입방체 안정화 된 zro2 계 전해질 재료는 매우 큰 이온 전도도를 가지며 고온, 산화 환원 분위기에서 우수한 화학적 안정성을 유지하며 넓은 범위의 산소 분압에 대해 순수한 산소 이온 전도성을 가지며 좋은 기계 가공 강도, 그것은 밀도 멤브레인 전해질로 만들 수 있습니다. 따라서 고체 산화물 연료 전지의 거의 모든 요구 조건을 충족시키고 sofc 전해질의 첫 번째 선택이됩니다. 그것은 고체 산화물 연료 전지의 핵심 구성 요소입니다.
9. 특수 기계 부품
세라믹 재료의 취성 (brittleness)이 응용 프로그램 개발을 제한합니다. 나노 세라믹은 도자기의 취성을 해결하는 매우 중요한 방법입니다. 실험에 따르면 zro2 정방 결정이 단결정 상으로 변형되어 미세 균열과 강성 세라믹에 잔류 응력을 생성 할 수 있음이 밝혀졌습니다. nano-zro2는 세라믹의 실온 강도와 응력 확대 계수를 크게 높여 세라믹 인성을 두 배로 높일 수 있습니다. 특수 울트라 터프 나노 복합 지르코니아는 베어링, 부싱, 볼 베어링, 하우징 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다.
10. 내화물
높은 융점, 낮은 열전도율 및 안정된 화학적 성질로 인해 지르코니아는 일반적으로 내화 재료로 사용됩니다. 나노 지르코니아로 제조 된 내화물은보다 명확한 장점, 고온 저항 (최대 2200 ° C), 높은 강도, 우수한 단열 및 뛰어난 화학적 안정성을 가지고 있습니다. 그들은 주로 2000 ° C 이상의 작동 온도 환경에서 사용됩니다.
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