氧化锆陶瓷(ZrO2,通常经氧化钇稳定化,即 Y-TZP)是结构陶瓷中强度和韧性最高的品种,断裂韧性可达 8–15 MPa·m½,被誉为”陶瓷钢”。凭借高强度、耐磨、生物相容性和玉石般的质感,它已渗透到日常生活的方方面面。
八大应用领域
- 牙科修复:全瓷牙冠、种植体基台,生物相容性优异;
- 消费电子:手机陶瓷背板、指纹识别盖板、手表表壳;
- 光纤通信:光纤插芯( ferrule ),精度要求微米级;
- 刀具:陶瓷刀,锋利持久不生锈;
- 机械密封与轴承:耐磨耐腐蚀工况;
- 医疗植入:人工髋关节球头;
- 氧传感器:汽车尾气检测核心元件;
- 固体氧化物燃料电池(SOFC):电解质材料。
加工难点
氧化锆烧结后硬度 HRA88 以上,只能用金刚石工具加工。光纤插芯、陶瓷背板等精密件的外形与开孔普遍采用金刚石线锯或磨削工艺,见陶瓷切割应用页。
常见问题
氧化锆陶瓷会碎吗?
会,但它是陶瓷里最”抗造”的之一,断裂韧性是氧化铝陶瓷的 2–3 倍,手机背板跌落表现远好于玻璃。
氧化锆和氧化铝陶瓷怎么选?
要高强度、高韧性、外观质感选氧化锆;要高硬度、耐高温、低成本选氧化铝。