Avantajele și dezavantajele ceramicii cu zirconiu
Ceramica de zirconiu (ZrO₂) este un material ceramic avansat compus în principal din dioxid de zirconiu. Datorită proprietăților sale fizice și chimice excepționale, este utilizat pe scară largă în diverse domenii.
Avantajele ceramicii cu zirconiu
1. Rezistență și tenacitate ridicate
Ceramica cu zirconiu (ceramica ZrO2) prezintă rezistență ridicată la încovoiere, duritate la rupere și duritate Vickers. Dintre toate materialele ceramice, are una dintre cele mai mari rezistențe la încovoiere și tracțiune, ceea ce o face o alegere excelentă pentru aplicații rezistente la uzură în medii solicitante.
2. Duritate superioară
Zirconia superhard are o duritate Mohs de aproximativ 8,5, ceea ce îl face unul dintre cele mai dure materiale disponibile. Rezistența sa la zgârieturi și uzură este comparabilă cu cea a oțelului, asigurând performanțe de lungă durată în aplicațiile cu frecare mare.
3. Biocompatibilitate excelentă
Ceramica cu zirconiu este foarte biocompatibilă și nu eliberează substanțe nocive în contact cu țesuturile biologice. Datorită durității sale excepționale și suprafeței netede, este utilizat în mod obișnuit pentru coroane dentare, implanturi osoase și aplicații medicale. În plus, atractivitatea sa estetică îl face un material popular pentru bijuterii și articole decorative.
4. Inerție chimică remarcabilă
Ceramica cu zirconiu este foarte rezistentă la diferite substanțe chimice și medii corozive, ceea ce o face o alegere preferată pentru aplicațiile industriale care necesită durabilitate extremă.
5. Izolație termică excelentă
Cu conductivitatea sa termică scăzută, ceramica din zirconiu este un izolator termic eficient. Ajută la reducerea transferului de căldură și îmbunătățește eficiența energetică, făcându-l ideal pentru aplicații de izolare în medii cu temperaturi ridicate.
Dezavantajele ceramicii cu zirconiu
1.Îmbătrânire și sensibilitate la temperatură
Duritatea ceramicii din zirconiu depinde de agenții stabilizatori, dar se degradează în timp din cauza căldurii și a expunerii mediului. În plus, ceramica cu zirconiu suferă o îmbătrânire la temperatură scăzută, ceea ce înseamnă că, în mediile umede sub 400°C, experimentează o transformare de fază de la zirconiu tetragonal la monoclinic. Această transformare duce la microfisuri de suprafață și la creșterea rugozității, rezultând în cele din urmă la o rezistență și duritate reduse.
2. Rezistență slabă la șocuri termice
Ceramica cu zirconiu este susceptibilă la crăpare sau rupere în cazul fluctuațiilor bruște de temperatură, limitând utilizarea sa în aplicațiile în care apar schimbări frecvente de temperatură.
3.Usinabilitate dificilă
Datorită durității sale mari, ceramica cu zirconiu este mai dificilă de prelucrat și de prelucrat în comparație cu metalele. Procesul complex de fabricație și costurile mai mari pot limita utilizarea sa pe scară largă în anumite industrii.
