산화지르코늄

특성

화학식: ZrO₂
명칭: 산화지르코늄 / 산화지르코늄(IV)
CAS 번호: 1314-23-4
몰 질량: 123.22 g/mol
밀도: 5.68 g/cm³(단사정계 상), 최대 6.10 g/cm³(정방정계/입방정계 상)
융점: 약 2715 °C
끓는점: 약 4300 °C
색상: 백색
형태: 미세분말 또는 치밀한 소결 재료
결정 변태: 단사정계, 정방정계 및 입방정계
용해도: 물, 알코올성 매질 및 희석 산·알칼리에 불용

산화지르코늄(ZrO₂)은 무기 화합물이자 현대 첨단 세라믹의 가장 중요한 재료 중 하나입니다. 이 재료는 미세한 백색 분말 또는 치밀한 소결 제품 형태로 공급되며, 높은 열적·기계적·화학적 안정성이 특징입니다.

ZrO₂는 온도에 따라 달라지는 여러 결정 변태로 존재합니다. 단사정계 상은 약 1170 °C까지 안정하며, 정방정계 상은 약 1170-2370 °C 범위에서 안정하고, 그보다 높은 온도에서는 입방정계 구조가 형성됩니다.

산화이트륨 Y₂O₃, 산화마그네슘 MgO 또는 산화칼슘 CaO와 같은 안정화제를 첨가하면 상온에서도 정방정계 또는 입방정계 구조를 유지할 수 있습니다. 이를 통해 부분 안정화 지르코니아 및 Y-TZP / PSZ 계열 재료를 얻습니다.

특히 변태 강화 메커니즘이 중요합니다. 기계적 응력이 발생하면 국부적인 상변태가 균열의 전파를 억제하는 데 도움을 주므로, 안정화된 지르코니아 세라믹은 높은 강도와 향상된 파괴인성을 함께 갖습니다.

산화지르코늄은 물에 용해되지 않으며 많은 희석 산 및 알칼리에 대해 우수한 내성을 보입니다. 한편, 가열된 농황산과 불산에는 용해될 수 있습니다. 또한 이 재료는 낮은 열전도율, 높은 내마모성 및 우수한 생체적합성을 특징으로 하여, 공업용 및 의료용 세라믹 제품에 사용할 수 있습니다.

산업적 생산은 주로 지르코늄염의 열분해 또는 옥시염화지르코늄 용액에서의 화학적 침전에 이어 소성을 거치는 방식으로 이루어집니다.

지르코늄의 용도에 관심이 있다면, 그 산화물은 특히 치과, 의료기기, 고강도 세라믹, 센서, 연료전지 및 광학 재료 분야에서 수요가 높습니다. 산화지르코늄 구매를 원하십니까? Auremo에서는 공급 가능한 순도, 안정화 상태 및 공급 형태를 확인하실 수 있습니다. "지르코늄 금속", "지르코늄 그램당 가격", "지르코늄 kg당 가격"과 같은 문의는 주로 금속 지르코늄에 해당하며, 산화지르코늄의 가격은 순도, 상 조성, 안정화, 형태 및 재료 수량에 따라 달라집니다.

장점

• 변태 강화에 따른 높은 파괴인성
• 높은 기계적 강도
• 우수한 생체적합성
• 높은 경도 및 내마모성
• 낮은 열전도율
• 높은 열적 안정성
• 광범위한 화학적 환경에 대한 내성
• 정방정계 및 입방정계 상의 안정화 가능

적용 분야

• 무금속 치관 및 브리지
• 치과용 어버트먼트
• 인공관절 보형물 부품
• 고성능 절삭공구
• 성형 공구
• 펌프 피스톤 및 실링 링
• 내마모 및 샌드블라스팅 부품
• 보석 및 광학 용도의 합성 지르코니아
• 보호 코팅
• 람다 센서용 고체 전해질
• 고체산화물 연료전지 SOFC
• 산소 센서

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