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なぜジルコニアは不可欠な素材なのか?

ユニークな先端セラミック材料として、ジルコニアは1975年に初めて発見され、以来、有名な雑誌「ネイチャー」によって「セラミック・スチール」と賞賛されています。新素材として、ジルコニアは最高の外観、機能、構造特性を示し、そのすべてがジルコニアセラミックスを医療製品からウェアラブルデバイス、嗜好品から新エネルギー、家庭用品から家電製品まで幅広い分野で使用される無限の可能性を持っています。

ジルコニアセラミック耐火物

ジルコニア・セラミックスは、1920年代初頭から耐火物の分野で使用されており、現在でもその地位を保っています。ジルコニアセラミックスの融点は2700℃と高く、1900℃以上に加熱してもアルミニウムニッケル白金、ケイ酸塩、酸性スラグなどの溶融金属と反応しません。

ジルコニアセラミックるつぼ

前述のように、ジルコニアセラミックスの融点は2700℃と高いため、ジルコニアるつぼは白金、パラジウムルテニウムセシウムの貴金属およびその合金の製錬に成功し、カリウム、ナトリウム、石英ガラス、酸化物、塩類の製錬にも使用できます。

Zirconia Crucible

ジルコニア・セラミック耐火物繊維

ジルコニアセラミック繊維は、超高温環境で長期使用できる唯一の耐火性セラミック繊維です。アルミナ繊維、ムライト繊維、ケイ酸アルミニウム繊維よりも使用温度が高く、断熱性能に優れ、高温化学安定性、耐食性、耐酸化性、不揮発性、無公害性があります。

ジルコニアセラミック炉材料

耐火物として、ジルコニアは主に大型ガラス窯の主要部分に使用されています。初期に使用されるジルコニア耐火物はジルコニアを33%~35%しか含有しておらず、94%~95%のジルコニアを含むジルコニア耐火物はガラス窯の上部と主要部分に使用され、ガラス窯の寿命を大幅に向上させます。

ジルコニア構造セラミックス

ジルコニア・セラミック・ベアリング

ジルコニアオールセラミックベアリングは、耐磁絶縁性、耐摩耗性、耐食性、無給油自己潤滑性、耐高温性、高耐寒性などの一連の優れた特性を持っており、極めて過酷な環境や特殊な作業条件下でも使用することができます。現在、ジルコニアセラミックベアリングはマイクロクーリングファンに採用され、その製品寿命と騒音安定性は従来のボールベアリングやスライディングベアリングシステムよりも優れています。Foxconnは、コンピュータ冷却ファンにジルコニアセラミックベアリングを採用したパイオニアです。

Zirconia ceramic bearing

ジルコニアセラミックバルブ

金属材料自体の限界により、金属の腐食損傷はバルブの耐用年数、信頼性、耐摩耗性に大きな影響を与えます。その上、金属に対する機械的要因と腐食要因の影響は、接触面の総摩耗を大幅に増加させます。バルブの作動中、金属と環境との間の機械的作用及び化学的又は電気化学的相互作用の結果、摩擦面は摩耗し損傷する。バルブの場合、そのパイプの作業環境は複雑であり、石油、天然ガス、貯水池の水などの媒体中の硫化水素、二酸化炭素、いくつかの有機酸は、その表面の破壊力を増加させるため、急速にその作業能力を失う。

ジルコニアセラミックバルブは耐摩耗性、耐食性、高温熱衝撃性に優れており、この分野に適しています。

ジルコニアセラミック研磨材

ジルコニアセラミック研削ボールは、高硬度、低摩耗率、長寿命を持っており、研削材料の汚染を大幅に削減することができ、製品の品質を保証することができます。また、ジルコニアセラミック材料は、粉砕媒体として使用された場合、高密度で強い衝撃エネルギーを持っており、分散効率を大幅に向上させ、粉砕時間を短縮することができます。

ジルコニア機能性セラミック

ジルコニアセラミック切削工具

ジルコニアセラミック切削工具は、高強度、耐摩耗性、無酸化、無錆、耐酸性、耐アルカリ性、帯電防止、食品と反応しないなどの特徴があります。現在、主な製品はジルコニアセラミックナイフ、ハサミ、カミソリ、メスなどで、近年欧米、日本、韓国などで人気があります。

Zirconia ceramic cutting tools

ジルコニアバイオセラミックス材料

ポーセレン歯科材料の品質は直接その品質と患者の健康に影響する。ポーセレン歯の内冠は異なる金属材料で作られ、口腔内の唾液で酸化しやすい。ジルコニアポーセレン歯は内金属層がなく、歯は良好な透明度と光沢を持ち、歯アレルギーの問題や歯茎の黒ずみの問題を効果的に避けることができます。その上、ジルコニア材料の強度と靭性は、割れやすい一般的なポーセレン歯の欠点を補います。生体親和性がよく、口腔粘膜組織を刺激せず、清掃が簡単です。現在、国内外で最も優れた磁器歯である。

ジルコニア酸素センサー

自動車業界では、三元触媒コンバーターを使用して排気ガスを低減するエンジンには、酸素センサーが不可欠である。酸素センサーには酸化チタンセンサーとジルコニアセンサーの2種類があり、最も多く使用されているのはジルコニアセンサーです。

ジルコニア通信材料

近年、情報通信などの新興産業の発展に伴い、その製品は高精度化、小型化が進んでいる。強靭化ジルコニアセラミックスの優れた機械的特性、耐食性、高絶縁性は、この分野で能力を発揮します。現在、ジルコニアセラミックスピンとジルコニアセラミックススリーブの製品があります。セラミックPCタイプの光ファイバーモバイルコネクターでは、ジルコニア挿入体が重要な部品です。

ジルコニア・セラミック装飾材料

伝統的な装飾用セラミックは、ディスプレイ用磁器の花瓶、セラミック塗装板、内装・外装用セラミック・タイルなど、通常のケイ酸塩材料で作られています。ジルコニアセラミック装飾材料は、主にシンプルなアクセサリーや応用機能を持つアクセサリーに適用され、人間の美化の新しい分野自体を作成しました。

Zirconia ceramic gemstone

ジルコニアセラミック宝石材料

ジルコニア・セラミックの宝石材料は天然キュービック・ジルコニア・セラミックと合成キュービック・ジルコニア・セラミックに分けられる。天然キュービックジルコニアセラミックスは、自然の状態で入手することが極めて困難であり、宝石素材としての希少性を持っています。自然に形成されたキュービック・ジルコニアは非常に豊かな色彩を持ち、非常に希少な貴重な天然宝石です。一方、合成キュービック・ジルコニアは優れた光学特性を持ち、ダイヤモンドに代わる安価で美しい宝石です。

ジルコニア・セラミック・ジュエリー

ジルコニアセラミックアクセサリーには、応用機能を持つものがいくつかあり、代表的な製品は、ジルコニアセラミック時計ケース、時計リング、時計バンドなどです。シャネル、ラドーなどの国際的に有名なブランドは、すべてのジルコニアセラミックモデルを持っており、高価です。

著者について

Chin Trento

イリノイ大学で応用化学の学士号を取得。彼の学歴は、多くのトピックにアプローチするための幅広い基盤となっている。スタンフォード・アドバンスト・マテリアルズ(SAM)で4年以上にわたり先端材料の執筆に携わる。彼がこれらの記事を書く主な目的は、読者に無料で、しかも質の高いリソースを提供することである。誤字、脱字、見解の相違など、読者からのフィードバックを歓迎する。

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