2025-07-31
In de wereld van geavanceerde industriële keramiek domineren twee materialen de hoogwaardige toepassingen: Alumina (Aluminiumoxide) en Zirconia (Zirkonium-Oxide).Hoewel beide superieure eigenschappen bieden in vergelijking met metalen en kunststoffen, is het begrijpen van hun belangrijkste verschillen van cruciaal belang voor een optimale selectie.
| Vastgoed | Aluminium (96-99,5%) | Zirkonium (YTZP) | Traditionele metalen (staal) |
|---|---|---|---|
| Vickers hardheid | 1500-1650 HV | 1200-1350 HV | 150-900 HV |
| Fractuursterkte | 3-4 MPa√m | 8-10 MPa√m | 50+ MPa√m |
| Maximale bedieningstemperatuur | 1600-1750°C | 800-1100°C | 500-700°C |
| Versletenheid | Uitstekend. | Uitstekend | - Goed. |
| Chemische weerstand | Uitzonderlijk | Uitstekend. | Arm tot matig |
| Warmtegeleidbaarheid | 20-30 W/mK | 2-3 W/mK | 15-50 W/mK |
De combinatie van hoge hardheid, uitstekende elektrische isolatie en superieure temperatuurbestendigheid van aluminium maakt het ideaal voor:
-
Elektrische isolatiecomponenten:Hoogspanningsisolatoren, substraten van schakelplaten, ontstekingsisolatoren
-
slijtvast onderdeel:Pompdichtingen, lagers, draadleidingen voor textielmachines
-
Hoogtemperatuurtoepassingen:Ovenmeubelen, thermocouple-beschermingsbuizen
-
Chemisch agressieve omgevingen:Verwerkingsapparatuur voor chemische stoffen, laboratoriumartikelen
Voorbeeld van het geval:Een chemische fabriek verving kleppencomponenten van roestvrij staal met 99,5% aluminiumoxide, waardoor de levensduur in corrosieve zuuromgevingen van 3 maanden tot meer dan 2 jaar werd verlengd.
De uitzonderlijke breuksterkte en slijtvastheid van zirconia zijn geschikt voor toepassingen die:
-
Hoge mechanische spanning:met een breedte van niet meer dan 50 mm
-
Biocompatibele toepassingen:Tandheelkundige implantaten, orthopedische onderdelen
-
Tribologische toepassingenmet een breedte van niet meer dan 50 mm
-
Esthetische componenten:met een breedte van niet meer dan 30 mm
Voorbeeld van het geval:Een fabrikant van textielmachines is voor de verwerking van koolstofvezels overgestapt van aluminiumoxide op zirconia-eyelets, waardoor de breuk met 40% is verminderd vanwege de hogere breuksterkte van zirconia.
-
Wat zijn de voornaamste spanningen?(compressief, rekbaar, inslag)
-
Wat is het temperatuurbereik?
-
Welke chemicaliën zijn er aanwezig?
-
Wat zijn de vereisten voor precisie?
-
Wat is de totale eigendomskostendoelstelling?
Terwijl alumina en zircone 70% van de industriële keramische toepassingen bedekken, kunnen andere materialen zoals siliciumcarbide, siliciumnitride en aluminiumnitride optimaal zijn voor gespecialiseerde omstandigheden.De meest succesvolle implementaties betrekken een vroege samenwerking tussen ontwerpingenieurs en keramische specialisten die zowel materiaalwetenschap als productiebeperkingen begrijpen..
