ich. Überblick über Nanocomposite Zirkonia
Zirkoniumoxid (ZrO2) ist ein anorganisches nichtmetallisches Material mit hoher Temperaturbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten. es ist natürlich in Form von monokliner Phase schrägen Zirkon vorhanden. Unter normalen Umständen hat zro2 drei Kristallformen und ist ein polykristallines phasenkonvertierendes Oxid. bei Raumtemperatur ist es eine monokline Phase. Wenn sie höher als 1000ºC ist, bildet sich allmählich die tetragonale Phase, bis nur noch eine tetragonale Phase bei 2370ºC vorliegt, und eine Temperatur über 2370ºC bis zum Schmelzpunkt ist eine kubische Phase.
Im Allgemeinen wird Zirconiumoxid, das nach Zugabe eines Stabilisators bei Raumtemperatur eine tetragonale oder kubische Phase beibehalten kann, als zusammengesetztes Zirconiumdioxid- oder Komposit-Zirconiumoxidpulver bezeichnet und wird auch als halbstabilisiertes und stabilisiertes Zirconiumoxid bezeichnet. übliche Stabilisatoren sind y2o3, ceo, cao.
ii. die Leistung von Nano-Composite-Zirkonoxid
1. physikalische Eigenschaften: hohe Festigkeit, hohe Temperatur, Verschleiß, selbstschmierend, Isolierung, Isolierung, Expansionskoeffizient kann eingestellt werden.
2. chemische Eigenschaften: Korrosionsschutz, hohe Sauerstoffionenleitfähigkeit.
3. Nano-Performance: große Oberfläche, starke Sauerstoffspeicherkapazität.
iii. die Anwendung von Nano-Composite-Zirkonoxid
Nano-Zirkoniumoxid zeichnet sich durch Resistenz gegen chemischen Angriff und Mikroorganismenerosion aus. es ist ein mit Metalloxiden dotiertes keramisches Material, das sauer, alkalisch, oxidativ und reduzierbar ist. nach dem Dotieren mit einem stabilen Zirkonoxid ist es mechanisch, thermisch und elektromagnetisch. optische und optische Eigenschaften haben auch gute Eigenschaften, und sie haben auch wichtige Anwendungen in katalytischen Eigenschaften.
1. Prothesematerial
nano-zro2 kann die Raumtemperaturfestigkeit und den Spannungsintensitätsfaktor der Keramik signifikant erhöhen, so dass die Keramikzähigkeit verdoppelt werden kann. Das durch nano-zro2 hergestellte biokeramische Verbundmaterial weist gute mechanische Eigenschaften, chemische Stabilität und Biokompatibilität auf und ist ein vielversprechendes biokeramisches Kompositmaterial, insbesondere in Dentalmaterialien und künstlichen Gelenken. Als exzellente bio-inerte Keramik weist es sowohl als Prothese als auch als Implantat eine hervorragende chemische Stabilität auf und erfüllt den Standard eines Zahnrestaurationsmaterials voll und ganz.
2. Sauerstoffsensor
Der Sensor aus Zirkoniumdioxid hat eine gute Leitfähigkeit und spielt eine wichtige Rolle bei der Steuerung des Abgases des Automobils und der Verbrennung des Kraftwerkskessels. Zirkonoxid-Sauerstoffsensor ist der ausgereifteste und produktivste Sauerstoffsensor. Es ist eine der Schlüsselkomponenten in der Fahrzeug-Emissionskontrolle. Seine Signalausgangscharakteristiken beeinflussen direkt die Kraftstoffwirtschaftlichkeit und Emissionskontrolle des Motors.
3. Autoabgasreinigungskatalysatorzusätze
Automobil-Abgasreinigungskatalysatoren bestehen im Allgemeinen aus drei Komponenten: Trägern, Cokatalysatoren und Katalysatoren. unter diesen werden Zirkonium- und Hafnium-Mischoxidmaterialien mit fester Lösung als Co-Katalysatoren verwendet und sind sehr wichtige Beschichtungsmaterialien. Außerdem finden feste Zirkonium- und Hafnium-Lösungen in Sensormaterialien, Poliermaterialien, Brennstoffzellen, Strukturmaterialien, hochfesten Keramiken und anderen Gebieten breite Anwendung.
4. Keramikfaserklemme für optische Faserverbinder
Nano-ysz-Pulver können aufgrund ihrer ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften, chemischen Stabilität und extrem hohen Präzision zur Herstellung von Ferrulen aus seltenen Erden (Präzisionsnadeln) für optische Faserverbinder verwendet werden. Sleeve ist das am weitesten verbreitete passive Gerät für optische Fasern im optischen Fasernetzwerk und ist ein wichtiger Teil der Konstruktion von Informationsnetzinfrastrukturen.
5. mobile Endgeräte
Mit dem Aufkommen neuer Übertragungsmethoden wie 5g und kabellosem Laden wird das drahtlose Frequenzband immer komplexer und die Abschirmung von Metallgehäusen wird zu einem großen Flaschenhals. Die 5g-Antenne, die für das Layout unbedingt benötigt wird, muss das vorhandene Metallgehäuse ändern. Keramik und Glas werden zu optionalen Lösungen. Gleichzeitig sind metallische Materialien auch für die drahtlose Ladetechnik sehr unfreundlich. Da die meisten der derzeitigen drahtlosen Ladetechnologien elektromagnetische Wellenrohstoffe verwenden, kann Metall Störungen bei elektromagnetischen Wellen verursachen, was die Ladeeffizienz stark verringert. Alternative Materialien sind Kunststoffe, Glas und Keramik. Kunststoffe sind anfällig für Kratzer und Glas ist zerbrechlich. Keramische Materialien dringen aufgrund ihrer hervorragenden physikalischen Eigenschaften allmählich in das Erscheinungsbild von Smartphones ein.
6. Schmelztiegel
Beim Schmelzen von seltenen und feuerfesten Edelmetallen und -legierungen ist es aufgrund der Notwendigkeit, auf eine höhere Temperatur zu erhitzen, schwierig, das allgemeine Material zu erfüllen, und der Tiegel aus Zirkoniumdioxid kann auf 2430ºC erhitzt werden. Zirkonoxid wird das bevorzugte Material für den Schmelztiegel, der unter Hochtemperaturbedingungen verwendet wird.
7. Spezialwerkzeuge
Keramikschneider wurden im frühen 20. Jahrhundert verwendet, aber ihre Verwendung war durch ihre Sprödigkeit begrenzt. In den letzten Jahren hat sich mit der Weiterentwicklung von Nano-Komposit-Zirkoniumdioxid-Verbundmaterialien seine Zähigkeit stark verbessert. Keramikmesser haben sich von industriellen Luft- und Raumfahrt- und anderen High-Tech-Bereichen zu industriellen Keramikmessern entwickelt und sind heute im täglichen Leben weit verbreitet. Zirkonoxid kann zu verschiedenen Arten von Werkzeugen verarbeitet werden. es hat die Vorteile von traditionellen Metallwerkzeugen, aber hat auch die Vorteile von Rost, Gesundheit, Verschleißfestigkeit usw., bekannt als keramischer Stahl.
8. Brennstoffzelle
Elektrolyte auf Zirkoniumbasis für Festoxidbrennstoffzellen sind die am häufigsten verwendeten und am meisten untersuchten Elektrolytmaterialien in SOFC. das kubisch stabilisierte zro2-basierte Elektrolytmaterial hat eine sehr große Ionenleitfähigkeit, behält eine gute chemische Stabilität bei hohen Temperaturen in oxidierenden und reduzierenden Atmosphären bei und besitzt reine Sauerstoffionen leitende Eigenschaften über einen weiten Bereich von Sauerstoffpartialdrücken, während es aufgrund seiner gute mechanische Verarbeitungsstärke, kann es zu einem dichten Membranelektrolyten gemacht werden. Daher erfüllt es fast alle Anforderungen von Festoxidbrennstoffzellen und wird zur ersten Wahl für die Herstellung von Weichelektrolyten. es ist die Kernkomponente von Festoxidbrennstoffzellen.
9. spezielle mechanische Teile
Die Sprödigkeit von keramischen Materialien beschränkt seine Anwendungsentwicklung. Nanokeramiken sind ein sehr wichtiger Weg, um die Sprödigkeit von Keramiken zu lösen. Experimente haben gezeigt, dass die tetragonale Phase von zro2 in eine monokline Phase umgewandelt werden kann, um Mikrorisse und Restspannungen zu erzeugen, um Keramiken zu zäheren. nano-zro2 kann die Raumtemperaturfestigkeit und den Spannungsintensitätsfaktor der Keramik signifikant erhöhen, so dass die Keramikzähigkeit verdoppelt werden kann. spezielle ultra-zähen Nano-Composite-Zirkonoxid ist weit verbreitet in Lagern, Buchsen, Kugellager, Gehäuse und anderen Bereichen eingesetzt.
10. feuerfeste Materialien
Aufgrund seines hohen Schmelzpunktes, seiner geringen Wärmeleitfähigkeit und seiner stabilen chemischen Eigenschaften wird Zirkonoxid üblicherweise als feuerfestes Material verwendet. Feuerfestmaterialien aus Nano-Zirkoniumdioxid haben offensichtliche Vorteile, hohe Temperaturbeständigkeit (bis zu 2200 ° C), hohe Festigkeit, gute Wärmeisolierung und ausgezeichnete chemische Stabilität. Sie werden hauptsächlich in Umgebungen mit Betriebstemperaturen über 2000 ° C eingesetzt.
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