Zirconia - Korkea kestävyys ja erinomainen kemiallinen inerttius teollisuudessa!

Zirkonia (ZrO2) on keramisia materiaalia, joka ominaisuuksiltaan on osoittautunut varsin monikäyttöiseksi ja hyödylliseksi useissa eri teollisuudenaloissa. Se tunnetaan korkean kestävyytensä, erinomaisen kemiallisen inerttiuden ja lämmönkestävyyden vuoksi. Zirkonia esiintyy luonnostaan mineraalina zirkooniittina, mutta teknisellä prosessoinnilla voidaan luoda materiaalista useita eri muotoja ja ominaisuuksia, joista jokainen sopii paremmin tiettyihin sovelluksiin.

Zirkonian ominaisuudet ja etuja:

Zirkoniaa pidetään usein “supermateriaalina” sen uskomattoman vahvuuden ja kestävyyden vuoksi. Se on erittäin kovaa materiaalia, jopa neljä kertaa lujempaa kuin teräs! Tämän lisäksi zirkonialla on korkea sulamispiste (noin 2700 °C) ja se säilyttää mekaaniset ominaisuutensa korkeissa lämpötiloissa.

Zirkonian kemiallinen inerttius tekee siitä erinomaisen valinnan aggressiivisia kemikaaleja käsitteleville sovelluksille, sillä se ei reagoi helposti useimpien happojen tai emästen kanssa. Se on myös bioyhteensopiva materiaali, mikä avaa oven sen käyttöön lääketieteellisissä implanteissa ja proteeseissa.

Zirkonian tyypit ja valmistus:

Zirkonia esiintyy kolmessa eri kristallimudossa: monokliininen, tetragonaalinen ja kuutiollinen. Eri mudoilla on hieman erilaiset ominaisuudet, joten niiden käyttö riippuu sovelluksesta.

Tekninen zirkonia valmistetaan yleensä zirkoniumoksidin jauheesta, jota puristetaan ja poltetaan korkeissa lämpötiloissa (1500–1700 °C). Tätä prosessia kutsutaan sinterointiks. Sinterointia seuraavassa vaiheessa materiaali voidaan koneistaa haluttuun muotoon.

Zirkonian sovellukset:

Zirkonia on löytänyt paikkansa monesta eri teollisuudenalasta, kuten:

Sovellusalue	Esimerkkejä
Lääketiede	Hammasimplanttien ja proteesien materiaali
Energia	Polttoaineelementtien komponentit ja keraamiset lämpöeristeet
Aerospace	Moottoreiden osat ja korkean lämpötilan rakenteet
Valmistus	Leikkuvattreihin ja muihin työkaluihin
Elektroniikka	Keraamiset kondensaattorit ja integroidut piirit

Zirkonian erinomainen lämmönjohtavuus tekee siitä myös hyvän valinnan elektroniikan komponenteille, joissa on tarve siirtää lämpöä tehokkaasti pois herkistä osista.

Zirkonian tulevaisuus:

Zirkoniaa kehitetään jatkuvasti uusia ominaisuuksia saavuttaakseen. Tutkijoiden keskuudessa on vahva kiinnostus zirkonialla vahvistettuihin materiaaleihin, joilla voidaan yhdistää zirkonian vahvat ominaisuudet muiden materiaalien joustavuuteen tai johtavuuteen.

Zirkonian tulevaisuus näyttää valoisalta. Materiaalin ainutlaatuiset ominaisuudet ja jatkuva kehitys tekevät siitä varmasti yhä tärkeämmän osan monissa eri teollisuudenaloissa tulevina vuosikymmeninä.