Η ζιρκονία διατίθεται κυρίως σε τρία υλικά: καθαρή ζιρκονία,-σκληρυμένη αλουμίνα ζιρκονίας και μερικώς σταθεροποιημένη ζιρκονία. Αυτά τα υλικά παρουσιάζουν διαφορετικές φυσικές και χημικές ιδιότητες λόγω των διαφοροποιήσεων στη σύνθεση και την επεξεργασία, ικανοποιώντας διαφορετικές απαιτήσεις εφαρμογής.
Το οξείδιο του ζιρκονίου είναι ένα-ανόργανο μη-μεταλλικό υλικό υψηλής απόδοσης με εξαιρετικές φυσικές και χημικές ιδιότητες. Ανάλογα με τη σύνθεση και τη διαδικασία παρασκευής του, η ζιρκονία μπορεί να κατηγοριοποιηθεί σε διάφορα υλικά. Παρακάτω, θα παρουσιάσουμε αναλυτικά τα τρία κύρια υλικά της ζιρκονίας.
Καθαρή Ζιργκόν
Το καθαρό ζιρκόνιο αναφέρεται σε μια ένωση που αποτελείται από στοιχεία ζιρκονίου και οξυγόνου, με υψηλή σκληρότητα, υψηλή αντοχή, υψηλή αντοχή στη φθορά και καλή χημική σταθερότητα. Επιπλέον, η καθαρή ζιρκονία έχει υψηλό δείκτη διάθλασης και χαμηλή θερμική αγωγιμότητα, βρίσκοντας έτσι ευρεία εφαρμογή σε οπτικά και θερμομονωτικά υλικά. Ωστόσο, η καθαρή ζιρκονία έχει χαμηλή σκληρότητα και είναι επιρρεπής σε θραύση κατά την κρούση, γεγονός που μπορεί να περιορίσει τη χρήση της σε ορισμένες εφαρμογές που απαιτούν υψηλή σκληρότητα.
Ζιρκονία-Σκληρυμένη αλουμίνα
Για να ξεπεράσουν την κακή σκληρότητα της καθαρής ζιρκονίας, οι ερευνητές ανέπτυξαν υλικά αλουμίνας-σκληρυμένα με ζιρκονία. Αυτό το υλικό παρασκευάζεται προσθέτοντας μια ορισμένη ποσότητα σωματιδίων ζιρκονίας σε μια μήτρα αλουμίνας μέσω ειδικής διαδικασίας. Η προσθήκη μικροσωματιδίων ζιρκονίας μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά την σκληρότητα και την αντοχή σε κρούση των υλικών διατηρώντας παράλληλα υψηλή σκληρότητα και αντοχή στη φθορά. Ως εκ τούτου, η αλουμίνα που έχει σκληρυνθεί με ζιρκόνιο-χρησιμοποιείται ευρέως σε κεραμικά κοπτικά εργαλεία, λειαντικά και ανθεκτικές στη φθορά επιστρώσεις.
Μερικώς σταθεροποιημένη ζιρκονία
Η μερικώς σταθεροποιημένη ζιρκονία είναι ένα υλικό ζιρκονίας με ειδική δομή. Με την προσθήκη κατάλληλων σταθεροποιητών (όπως οξείδιο ασβεστίου και οξείδιο μαγνησίου) στη ζιρκονία, μπορεί να διατηρήσει μια σταθερή κρυσταλλική δομή σε υψηλές θερμοκρασίες, επιδεικνύοντας έτσι καλή αντοχή στο θερμικό σοκ και υψηλή μηχανική αντοχή. Η μερικώς σταθεροποιημένη ζιρκονία έχει μεγάλη σημασία για την κατασκευή εξαρτημάτων υψηλής θερμοκρασίας στην αεροδιαστημική, την πυρηνική ενέργεια και άλλους τομείς, και χρησιμοποιείται επίσης ευρέως σε ιατρικούς τομείς όπως τα οδοντιατρικά κεραμικά.
Συνοπτικά, τα τρία κύρια υλικά ζιρκονίας-καθαρής ζιρκονίας, ζιρκονίας-σκληρυμένης αλουμίνας και μερικώς σταθεροποιημένης ζιρκονίας-έχουν το καθένα μοναδικά χαρακτηριστικά όσον αφορά την απόδοση, τις εφαρμογές και τις διαδικασίες προετοιμασίας. Η κατανόηση των ιδιοτήτων αυτών των υλικών βοηθά στην καλύτερη επιλογή και εφαρμογή υλικών ζιρκονίας για την κάλυψη των αναγκών διαφορετικών τομέων.
