Dwutlenek cyrkonu
Dwutlenek cyrkonu (ZrO2) jest to tworzywo ceramiczne wyjątkowo odporne na pękanie. Charakteryzuje się szczególnymi własnościami mechanicznymi wśród materiałów ceramicznych. Posiada wysoką odporność na ściskanie oraz na zginanie. Ponadto ma bardzo dużą podatność na polerowanie i bardzo niski współczynnik tarcia. Dwutlenek cyrkonu jest też materiałem ceramicznym o wysokiej odporności na szoki cieplne.
Tlenek cyrkonu jest materiałem polimorficznym - występuje w trzech odmianach alotropowych: monoklinicznej, tetragonalnej i kubicznej. Z punktu widzenia własności mechanicznych najbardziej pożądaną jest postać tetragonalna, która stabilizowana jest poprzez dodatek tlenków magnezu, wapnia, itru lub ceru. Najczęściej wykorzystywanym do produkcji ceramicznych części maszyn są dwutlenek cyrkonu częściowo stabilizowany tlenkiem itru (Yttrium Stabilized Tetragonal Zirconia Policrystals - 3Y-TZP) oraz dwutlenek cyrkonu stabilizowany tlenkiem magnezu (Magnesium Stabilized Tetragonal Zirconia Policrystals - Mg-PSZ).
Zastosowanie
Z uwagi na swoje cechy dwutlenek cyrkonu stosowany jest często jako:
-
nurniki w pompach wysokiego ciśnienia (6000 bar - cięcie wodą - waterjet),
-
części zaworów kulowych, (przemysł energetyczny, hutniczy, wydobywczy),
-
łożyska toczne i ślizgowe (przemysł chemiczny, spożywczy, farmaceutyczny),
-
części homogenizatorów (nurniki i zawory),
-
dysze (czyszczenie hydrodynamiczne),
-
prowadniki (produkcja drutu, tkanin),
-
koła ciągowe (produkcja drutu),
-
implanty (stawy biodrowe, implanty stomatologiczne).