Zirkoniumoxid wurde von Hussak im Jahr 1892 entdeckt. Es kommt in natürlichen Erzen wie Zirkonsand oder Baddeleyit vor.
Reines Zirkoniumoxid existiert in Form von monoklinen Kristallen, kubischen Kristallen und kubischer Gitterstruktur.
Zirkoniumoxid zeichnet sich durch hohe Festigkeit, hohe Zähigkeit, hohe Härte sowie ausgezeichnete chemische Korrosions- und Abriebbeständigkeit aus.
 
80% der weltweiten Produktion von Zirkonsand konzentriert sich in Australien, Südafrika und den Vereinigten Staaten. Die Methoden zur Gewinnung von Zirkonia aus Zirkonsand umfassen die Chlorierungsmethode und die Pyrolysemethode. Es kann in feuerfesten Materialien, Entwachsungsgießerei und hochwertigen Pulvern verwendet werden.
Die Hauptgebiete der Baddeleyit-Produktion konzentrieren sich auf Südafrika, Brasilien und die Sowjetunion, und Baddeleyit wird hauptsächlich in Schleifmaterial und keramischen Farbstoffen verwendet.
Zirconiumoxid existiert bei Raumtemperatur in monokliner Kristallform und wird bei steigender Temperatur in die quadratische Kristallphase umgewandelt, wenn die Temperatur auf 1170°C steigt, und dann bei weiterer Erhöhung der Temperatur in die kubische Kristallphase umgewandelt. Die kubische Kristallphase löst sich bei 2.680°C in die flüssige Phase auf. Die Umwandlung von der quadratischen Kristallform in die monokline Kristallform ist eine martensitische Transformation, und solche Phasenumwandlungen können zu einem Volumenänderung von 3 - 5% führen, was zu Mikrorissen führen kann. Später werden Magnesiumoxid, Calciumoxid und andere phasenstabilisierende Mittel hinzugefügt, um sicherzustellen, dass Zirconiumoxid die hochtemperaturstabile Phase, nämlich die kubische Kristallphase, beibehalten kann, die als stabilisiertes Zirconiumoxid bezeichnet wird; wenn Yttriumoxid als phasenstabilisierendes Mittel hinzugefügt wird, um teilweise quadratische Kristallphase zu erhalten, kann es als teilweise stabilisiertes Zirconiumoxid bezeichnet werden.
 
Zirconiumoxid thermisch leitfähige Keramik ZrO₂ ist rein weiß, während sie gelb oder grau ist, wenn sie Verunreinigungen enthält, und enthält in der Regel HfO₂, das nicht leicht zu trennen ist. Die Herstellung von Zirkonoxid-Keramik erfordert die Herstellung eines engen Pulvers, das sich durch hohe Reinheit, gute Dispergierleistung, ultrakleine Partikel und eine enge Partikelgrößenverteilung auszeichnet. Es gibt viele Methoden zur Herstellung von feinem Pulver aus Zirconiumoxid, und die Reinigungsmethoden für Zirconiumoxid umfassen hauptsächlich die Chlorierung und thermische Zersetzungsmethode, die Methode der Oxidationszersetzung mit Alkalimetallen, die Kalkschmelzmethode, die Plasmabogenmethode, die Fällungsmethode, die Kolloidmethode, die Hydrolysemethode und die Sprühpyrolysemethode.

Vorteile von Zirkonoxid-Keramik sind wie folgt

1. Es hat hohe Härte, Zähigkeit und Biegefestigkeit und die Dichte liegt zwischen 5,95 - 6,05 g/cm³. Es gibt drei Arten von Keramik, die von Touch-Down hergestellt werden, darunter Aluminiumoxid Al₂O₃, Siliziumkarbid Sic und Zirconiumoxid ZrO₂, wobei Zirconiumoxid die höchste Zähigkeit aufweist, die über 8MPa • m1/2 liegt.
2. Es hat eine hohe Verschleißfestigkeit und einen niedrigen Reibungskoeffizienten. Die Abriebfestigkeit ist 15-mal höher als bei Aluminiumoxid-Keramik, während der Reibungskoeffizient nur halb so hoch ist wie bei Aluminiumoxid-Keramik. Nach der Bearbeitung ist die Oberflächenglättung noch höher und kann über ▽ 9 erreichen. Sie ist spiegelglatt und äußerst glatt, und der Reibungskoeffizient ist geringer.
3. Es hat eine gute Isolierung und starke Korrosionsbeständigkeit, ist antistatisch, hitzebeständig und weist eine ausgezeichnete Wärmeabschirmleistung auf, deren thermischer Ausdehnungskoeffizient dem von Stahl nahe kommt.
4. Es ist selbstschmierend und kann das Problem der durch Schmiermittel verursachten Verschmutzung und der hinzugefügten Unannehmlichkeiten lösen.

Verarbeitungsform von Zirkonoxid-Keramik:

1. Verarbeitung durch Öffnen der Form: Trockenformmaschine, CIM-Spritzgussformung. CIP-Ausgleichsverarbeitung und Plattenschneideverarbeitung.
2. Formverarbeitungsprodukt: Flachschleifen wird gemäß den Anforderungen der Kundenschnittstelle angewendet, sowie Innen-/Außendurchmesser-Schleifen, NC-Programmverarbeitung und Schleifen und Polieren.

HSY-3.0 Spezifikation von Zirconiumoxid

Quelle: Bereitgestellt von Sumitomo aus Japan

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