В чем разница между глиноземом и диоксидом циркония?

Глинозем - очень распространенный технический керамический материал. Цирконий, в том числе цирконий, стабилизированный иттрием (YSZ), также широко используется в машиностроении. Поскольку оба они являются оксидными материалами и могут спекаться без вакуума, они имеют много общего в производственном оборудовании и похожи внешне. Однако между этими двумя материалами все же есть немало различий.

Цена: Глинозем против диоксида циркония

Самое существенное различие между этими двумя материалами - цена. Стоимость диоксида циркония более чем в два раза превышает стоимость даже самого лучшего алюмооксидного материала. Одна из причин - стоимость сырья. По сравнению с Zr, Al гораздо более распространен в земной коре, и он гораздо дешевле. С другой стороны, оксид иттрия, широко используемый в качестве стабилизатора диоксида циркония, - редкоземельный элемент с ограниченным источником.

Однако именно стоимость формирования диоксида циркония составляет основную часть. Плотность циркония намного выше, чем глинозема, а износостойкость циркония намного лучше, чем глинозема. Шлифовка циркония той же толщины занимает почти в 10 раз больше времени, чем глинозема, и потребляет больше алмазных инструментов. Кроме того, поскольку цирконий плохо переносит тепловой удар и требует более высокой температуры спекания, процесс спекания также обходится дороже, чем глинозем.

Области применения: Глинозем против диоксида циркония

Поскольку износостойкость диоксида циркония гораздо выше, его часто используют в качестве ступок и пестиков, шлифовальных банок и мелющих сред, шариков для подшипников, а также керамических деталей в клапанах и насосах. Детали из диоксида циркония дольше служат в машинах и меньше загрязняются, чем шлифовальные баночки. Цирконий, как правило, лучше в механических приложениях, но глинозем является лучшим пуленепробиваемым материалом из-за меньшей плотности.

Хотя цирконий может выдерживать более высокие температуры, его редко применяют в промышленных печах. Преимущество в рабочей температуре не очень значительное, а стоимость циркония гораздо выше.

Высокая плотность ZrO2 также обеспечивает лучшую коррозионную стойкость. Цирконий дольше сохраняется в высокоагрессивных средах и считается лучшим материалом в химических лабораториях.

В целом цирконий показывает лучшие результаты, если не учитывать плотность и устойчивость к тепловому удару. Однако высокая стоимость ограничивает его применение и оставляет большую часть рынка глинозему.