アルミナ vs. ジルコニア：あなたの用途に最適な先進セラミックスは？

紹介: 技術陶器の2人の巨人

先進的な工業陶器の世界では,高性能アプリケーションに2つの材料が優れています.アルミナ (アルミ酸化物) とジルコニア (ジルコニウム酸化物).両方とも金属やプラスチックに比べると優れた性能を持っています最適な選択をするために重要な違いを理解することが重要です.

物質的な特性: 個々に比較する

プロパティ	アルミニウム (96~99.5%)	シルコニア (YTZP)	伝統的な金属 (鉄鋼)
ヴィッカース硬さ	1500〜1650 HV	1200〜1350 HV	150〜900 HV
骨折強度	3〜4 MPa√m	8〜10 MPa√m	50+ MPa√m
最大使用温度	1600〜1750°C	800〜1100°C	500~700°C
耐着性	すごい	卓越した	良かった
化学耐性	特別	すごい	貧弱から中程度の程度
熱伝導性	20〜30W/mK	2〜3W/mK	15-50 W/mK

アルミナセラミクをいつ選ぶか

アルミナの高硬さ,優れた電気隔熱,優れた温度耐性の組み合わせは,以下のような用途に理想的になる:

ケース例:化学工場では,ステンレス鋼のバルブ部品を99.5%アルミニウム部品に置き換え,腐食性酸性環境では使用期間を3ヶ月から2年以上延長しました.

ジルコニア陶器を選ぶ時

シルコニアの特殊な骨折耐性と耐磨性により

ケース例:繊維機械メーカーが炭素繊維加工のためにアルミニウムからジルコニアのアイレットに切り替わり,ジルコニアの高断裂強度により断裂を40%削減しました

意思決定の枠組み: 5つの重要な質問

結論: バイナリー選択を越えて

アルミナとジルコニアは工業セラミック用途の70%を占めるが,シリコンカーバイド,シリコンナイトリド,アルミニウムナイトリドなどの他の材料は特殊な条件に最適である.最も成功した実装は,材料科学と製造の制約の両方を理解する設計技術者と陶器専門家の初期の協力を含みます.

アルミナセラミック