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Zirkonoxid-Kugeln (1 mm, 2 mm, 3 mm) – Industriekeramik
Beschreibung von Zirkoniumoxidperlen
Zirkonoxid-Kügelchen, auch Zirkoniumdioxid-Kügelchen genannt, sind kleine, kugelförmige Partikel, die hauptsächlich aus Zirkoniumdioxid (ZrO₂) bestehen. Zirkoniumdioxid ist ein keramischer Werkstoff, der für seine hohe Härte, Verschleißfestigkeit und thermische Stabilität bekannt ist. Diese Kügelchen finden vielfältige Anwendung in verschiedenen Branchen, insbesondere in der Materialverarbeitung, der Chemie und der Biomedizin.
Vorteile von Zirkoniumoxid-Perlen
- *Hohe Härte: wodurch sie sich effektiv für Schleif- und Mahlanwendungen eignen.
- *Chemische Inertheit: Gewährleistet Stabilität in verschiedenen chemischen Umgebungen.
- *Verschleißfestigkeit: Gewährleistung einer gleichbleibenden Leistung bei Schleif- und Mahlprozessen.
- *Biokompatibilität: weit verbreitet in biomedizinischen Anwendungen, insbesondere in der Zahnmedizin.
Spezifikationen für Zirkoniumoxidperlen
| Eigenschaftentyp | Produktarten | ||||
| Chemische Zusammensetzung | Normales ZrO2 | Hochreines ZrO2 | 3Y ZrO2 | 5Y ZrO2 | 8Y ZrO2 |
| ZrO2+HfO2 % | ≥99,5 | ≥99,9 | ≥94,0 | ≥90,6 | ≥86,0 |
| Y2O3 % | ----- | ------ | 5,25±0,25 | 8,8 ± 0,25 | 13,5 ± 0,25 |
| Al2O3 % | <0,01 | <0,005 | 0,25±0,02 | <0,01 | <0,01 |
| Fe2O3 % | <0,01 | <0,003 | <0,005 | <0,005 | <0,01 |
| SiO2 % | <0,03 | <0,005 | <0,02 | <0,02 | <0,02 |
| TiO2 % | <0,01 | <0,003 | <0,005 | <0,005 | <0,005 |
| Wasserzusammensetzung (Gew.-%) | <0,5 | <0,5 | <1,0 | <1,0 | <1,0 |
| LOI (Gew.-%) | <1,0 | <1,0 | <3.0 | <3.0 | <3.0 |
| D50 (μm) | <5,0 | <0,5-5 | <3.0 | <1,0-5,0 | <1,0 |
| Oberfläche (m²/g) | <7 | 3-80 | 6-25 | 8-30 | 8-30 |
| Eigenschaftentyp | Produktarten | ||||
| Chemische Zusammensetzung | 12Y ZrO2 | Gelb YstabilisiertZrO2 | Schwarzes YstabilisiertZrO2 | Nano ZrO2 | Thermal Spray ZrO2 |
| ZrO2+HfO2 % | ≥79,5 | ≥94,0 | ≥94,0 | ≥94,2 | ≥90,6 |
| Y2O3 % | 20±0,25 | 5,25±0,25 | 5,25±0,25 | 5,25±0,25 | 8,8 ± 0,25 |
| Al2O3 % | <0,01 | 0,25±0,02 | 0,25±0,02 | <0,01 | <0,01 |
| Fe2O3 % | <0,005 | <0,005 | <0,005 | <0,005 | <0,005 |
| SiO2 % | <0,02 | <0,02 | <0,02 | <0,02 | <0,02 |
| TiO2 % | <0,005 | <0,005 | <0,005 | <0,005 | <0,005 |
| Wasserzusammensetzung (Gew.-%) | <1,0 | <1,0 | <1,0 | <1,0 | <1,0 |
| LOI (Gew.-%) | <3.0 | <3.0 | <3.0 | <3.0 | <3.0 |
| D50 (μm) | <1,0-5,0 | <1,0 | <1,0-1,5 | <1,0-1,5 | <120 |
| Oberfläche (m²/g) | 8-15 | 6-12 | 6-15 | 8-15 | 0-30 |
| Eigenschaftentyp | Produktarten | |||
| Chemische Zusammensetzung | CerstabilisiertZrO2 | Magnesium stabilisiertZrO2 | Calcium stabilisiertes ZrO2 | Zirkon Aluminium-Verbundpulver |
| ZrO2+HfO2 % | 87,0±1,0 | 94,8 ± 1,0 | 84,5 ± 0,5 | ≥14,2±0,5 |
| CaO | ----- | ------ | 10,0±0,5 | ----- |
| MgO | ----- | 5,0 ± 1,0 | ------ | ----- |
| CeO2 | 13,0 ± 1,0 | ------ | ------ | ------ |
| Y2O3 % | ----- | ------ | ------ | 0,8 ± 0,1 |
| Al2O3 % | <0,01 | <0,01 | <0,01 | 85,0±1,0 |
| Fe2O3 % | <0,002 | <0,002 | <0,002 | <0,005 |
| SiO2 % | <0,015 | <0,015 | <0,015 | <0,02 |
| TiO2 % | <0,005 | <0,005 | <0,005 | <0,005 |
| Wasserzusammensetzung (Gew.-%) | <1,0 | <1,0 | <1,0 | <1,5 |
| LOI (Gew.-%) | <3.0 | <3.0 | <3.0 | <3.0 |
| D50 (μm) | <1,0 | <1,0 | <1,0 | <1,5 |
| Oberfläche (m²/g) | 3-30 | 6-10 | 6-10 | 5-15 |
Anwendung von Zirkonia-Perlen
Hier einige der bemerkenswertesten Anwendungen von Zirkoniumoxid:
- Keramik und feuerfeste Werkstoffe:
- Zirkoniumoxid ist ein wichtiger Bestandteil von Hochleistungskeramiken, wo es zur Herstellung von Hochleistungskeramikprodukten wie Schneidwerkzeugen, Düsen, Tiegeln und feuerfesten Auskleidungen für Hochtemperaturanwendungen verwendet wird.
- Zahnimplantate und Zahnersatz:
- Zirkonoxid wird in der Zahnmedizin für Zahnimplantate und Zahnersatz (Kronen, Brücken und Prothesen) aufgrund seiner hervorragenden Biokompatibilität, Festigkeit und seines zahnähnlichen Aussehens verwendet.
- Elektronik:
- Zirkoniumoxid wird aufgrund seiner hohen Dielektrizitätskonstante und seiner elektrischen Isolationseigenschaften als dielektrisches Material in elektronischen Bauteilen wie Kondensatoren und Isolatoren eingesetzt.
- Brennstoffzellen:
- In Festoxidbrennstoffzellen (SOFCs) werden Elektrolyte auf Zirkoniumdioxidbasis verwendet, um die Umwandlung von chemischer Energie in elektrische Energie zu erleichtern und so eine saubere und effiziente Stromerzeugung zu ermöglichen.
- Wärmedämmschichten:
- Zirkonoxidbasierte Beschichtungen werden auf Gasturbinentriebwerkskomponenten aufgebracht, um diese vor Hochtemperaturumgebungen zu schützen und die Triebwerkseffizienz zu verbessern.
- Schleifmittel und Schleifkörper:
- Zirkonoxid-Kügelchen und -Pulver werden als Schleifmittel bei der Herstellung von Schleifscheiben, Schleifpapieren und Schleifpasten für verschiedene Bearbeitungs- und Polieranwendungen verwendet.
- Katalyse:
- Zirkoniumoxid wird als Trägermaterial für Katalysatoren in chemischen Reaktionen verwendet, wobei seine große Oberfläche und thermische Stabilität die katalytische Leistung verbessern.
- Biomedizinische Anwendungen:
- Zirkonoxid wird aufgrund seiner Biokompatibilität und Beständigkeit gegen Verschleiß und Korrosion in verschiedenen biomedizinischen Anwendungen eingesetzt, unter anderem beim Gelenkersatz von Hüfte und Knie.
- Beschichtungen und Auskleidungen:
- Zirkonoxid-Beschichtungen werden zum Schutz von Oberflächen vor Korrosion und Verschleiß in aggressiven chemischen Umgebungen aufgebracht. Sie werden häufig in Anlagen der chemischen Verfahrenstechnik eingesetzt.
- Piezoelektrische Bauelemente:
- Zirkoniumoxidbasierte Werkstoffe werden aufgrund ihrer Fähigkeit, bei mechanischer Belastung eine elektrische Ladung zu erzeugen, in piezoelektrischen Bauelementen wie Sensoren und Aktoren eingesetzt.
- Glasindustrie:
- Zirkoniumoxid wird als Stabilisator bei der Herstellung bestimmter Glasarten verwendet, beispielsweise bei bleifreiem Glas und hochwertigem optischem Glas.
- Luft- und Raumfahrt:
- Zirkoniumoxid wird in der Luft- und Raumfahrtindustrie für Bauteile verwendet, die hohe Temperaturbeständigkeit und Festigkeit erfordern, wie beispielsweise Turbinenschaufeln und Hitzeschilde.
- Nuklearindustrie:
- Zirkoniumlegierungen werden aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit und ihrer Fähigkeit, hohen Temperaturen standzuhalten, als Hüllmaterialien für Brennstäbe in Kernreaktoren verwendet.
- Textilindustrie:
- Zirkoniumoxid kann als Flammschutzmittel in Textilien eingesetzt werden, um die Feuerbeständigkeit zu verbessern.
- Künstliche Edelsteine und Edelsteinimitationen:
- Zirkoniumoxid wird zur Herstellung synthetischer Edelsteine verwendet, die das Aussehen von Diamanten, Saphiren und anderen Edelsteinen imitieren.
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