على عكس السيراميك التقليدي الذي يميل إلى الصلابة والهشاشة، يتميز الزركونيا بقوة عالية ومقاومة للتآكل ومرونة تفوق بكثير معظم أنواع السيراميك التقني الأخرى. يُعد الزركونيا سيراميكًا تقنيًا قويًا للغاية يتمتع بخصائص ممتازة من حيث الصلابة ومقاومة الكسر ومقاومة التآكل؛ كل ذلك دون الخاصية الأكثر شيوعًا في السيراميك - الهشاشة العالية.
تتوفر عدة أنواع من الزركونيا، وأكثرها شيوعًا الزركونيا المثبتة جزئيًا بالإيتريا (Y-PSZ) والزركونيا المثبتة جزئيًا بالمغنيسيا (Mg-PSZ). يتميز كلا النوعين بخصائص ممتازة، إلا أن بيئة التشغيل وشكل القطعة هما ما يحددان النوع الأنسب لتطبيقات محددة (المزيد حول هذا لاحقًا). مقاومتها الفريدة لانتشار الشقوق وتمددها الحراري العالي يجعلانها مادة ممتازة لربط السيراميك بالمعادن كالفولاذ. ونظرًا لخصائص الزركونيا الفريدة، يُشار إليها أحيانًا باسم "الفولاذ السيراميكي".
الخصائص العامة للزركونيا
● كثافة عالية - تصل إلى 6.1 جم/سم³
● قوة انحناء وصلابة عاليتان
● مقاومة ممتازة للكسر - مقاومة للصدمات
● درجة حرارة استخدام قصوى عالية
● مقاوم للتآكل
● سلوك احتكاكي جيد
● عازل كهربائي
● موصلية حرارية منخفضة - حوالي 10% من الألومينا
● مقاومة التآكل في الأحماض والقلويات
● معامل مرونة مشابه للفولاذ
● معامل التمدد الحراري مشابه لمعامل الحديد
تطبيقات الزركونيا
● قوالب تشكيل/سحب الأسلاك
● حلقات عازلة في العمليات الحرارية
● أعمدة ومحاور دقيقة في بيئات ذات تآكل عالٍ
● أنابيب عملية الفرن
● وسادات مقاومة للتآكل
● أنابيب حماية المزدوجات الحرارية
● فوهات السفع الرملي
● مواد حرارية
تاريخ النشر: 14 يوليو 2023