Description du disque ZTA
Les céramiques d'alumine durcies à la zircone (céramiques composites ZTA) possèdent des caractéristiques notables telles que la blancheur, la résistance à la corrosion et une excellente stabilité chimique. L'alumine offre une grande dureté, tandis que la zircone contribue à une bonne ténacité. La combinaison de ces matériaux forme un composite de qualité supérieure avec une résistance et une ténacité élevées, ce qui permet une large gamme d'applications.
Les céramiques ZTA présentent une résistance à la flexion et une ténacité à la rupture plus élevées à des températures normales, ce qui se traduit par une résistance à l'usure exceptionnelle. Le rapport entre l'alumine et la zircone peut être ajusté pour répondre aux besoins spécifiques de l'utilisateur. Les céramiques d'alumine durcies à la zircone surpassent les céramiques d'alumine à 99 % en termes de performances tout en étant plus économiques que les céramiques de zircone pure.
Les céramiques ZTA constituent donc un excellent choix lorsque les céramiques d'alumine ne conviennent pas à une application donnée, car elles offrent un meilleur rapport coût/performance tout en conservant les propriétés mécaniques souhaitées.
Spécifications du disque ZTA
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-
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Condition
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Unité
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Substrat ZTA
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ZTA
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Matériau
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-
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-
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Al2O3/ZrO2
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Couleur
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-
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-
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blanc
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Densité en vrac
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-
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g/cm3
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4
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Rugosité de surface Ra
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-
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µm
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0.2
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Réflectivité
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0,3-0,4mmt
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%
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80
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0,8-1,0mmt
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90
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Résistance mécanique
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Résistance à la flexion
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Méthode des 3 points
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MPa
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700
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Module d'élasticité
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-
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GPa
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310
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Dureté Vickers
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-
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GPa
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15
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Résistance à la rupture
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Méthode IF
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MPa･m1/2
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3.5
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Coefficient de dilatation thermique
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Coefficient de dilatation thermique
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40-400°C
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10-6/K
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7.1
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40-800°C
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8
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Conductivité thermique
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25°C
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W/(m･K)
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27
|
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300°C
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16
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Chaleur spécifique
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25°C
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J/(kg･K)
|
720
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Constante diélectrique
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Constante diélectrique
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1MHz
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-
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10.2
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Facteur de perte diélectrique
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1MHz
|
10-3
|
0.2
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Résistivité volumique
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25°C
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Ω･cm
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>1014
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Résistance à la rupture
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DC
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kV/mm
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>15
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Performances de l'Al2O3, du ZTA et de l'YTZ
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Objet de l'étude
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Unité
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Alumine (AL2O3)
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Zircone (ZrO2)
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AL2O3≥95
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AL2O3≥99
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AL2O3≥99.5
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AL2O3≥99.8
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ZTA
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YTZ
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Densité apparente
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g/cm3
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3.7
|
3.80~3.85
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3.85
|
3.9
|
3.8~4.6
|
6
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|
Dureté
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HRA≥
|
86
|
88
|
88
|
88
|
86~88
|
88~90
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Résistance à la flexion
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Mpa≥
|
300
|
350
|
400
|
400
|
172~450
|
900
|
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Température de service maximale
|
℃
|
1500
|
1500
|
1500
|
1500
|
1400~1500
|
1500
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Coefficient de dilatation linéaire
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×10-6/℃
|
7.5
|
8.2
|
8.2
|
8.2
|
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|
Constante diélectrique
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εr(20℃,1MHz)
|
9
|
9.2
|
9.2
|
9.2
|
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Perte diélectrique
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tanδ×10-4,1MHz
|
3
|
2
|
2
|
2
|
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Résistivité du volume
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Ω-cm(20℃)
|
1013
|
1014
|
1014
|
1014
|
1013
|
1014
|
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Résistance à la rupture
|
KV/mm, DC≥
|
20
|
20
|
20
|
20
|
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Résistance à l'acide
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mg/cm2≤
|
0.7
|
0.7
|
0.7
|
0.7
|
|
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|
Résistance aux alcalis
|
mg/cm2≤
|
0.2
|
0.1
|
0.1
|
0.1
|
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|
Résistance à l'usure
|
g/cm2≤
|
0.2
|
0.1
|
0.1
|
0.1
|
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|
Résistance à la compression
|
Mpa≥
|
2500
|
2500
|
2500
|
2800
|
2300~2900
|
2500
|
|
Résistance à la flexion
|
Mpa≥
|
200
|
350
|
350
|
350
|
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Module d'élasticité
|
Gpa
|
300
|
350
|
350
|
350
|
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Rapport de Poisson
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0.2
|
0.22
|
0.22
|
0.22
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Coefficient de conductivité thermique
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W/m-K(20℃)
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20
|
25
|
25
|
25
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Applications du disque ZTA
1. Outils de coupe : Les disques céramiques ZTA sont utilisés dans les outils de coupe et les applications d'usinage où la dureté élevée, la résistance à l'usure et la ténacité sont essentielles pour traiter les matériaux durs.
2. Implants biomédicaux : En raison de leur biocompatibilité, les disques céramiques ZTA sont utilisés dans les implants médicaux, tels que les implants dentaires, les prothèses de hanche et autres dispositifs orthopédiques. Ils offrent une excellente résistance à l'usure et une bonne résistance mécanique.
3. Outils abrasifs : Employés dans les outils abrasifs et de meulage pour les applications de finition et de polissage. Leur dureté et leur durabilité les rendent adaptés au meulage de précision des métaux, des céramiques et d'autres matériaux durs.
4. Joints et paliers mécaniques : Utilisés dans les garnitures mécaniques et les roulements, en particulier dans les environnements exigeant une grande résistance à l'usure, une stabilité chimique et un faible frottement. Ils sont courants dans les pompes, les compresseurs et les machines industrielles.
5. Isolants thermiques et électriques : Utilisés comme isolants dans les applications électriques et thermiques en raison de leur rigidité diélectrique élevée, de leur stabilité thermique et de leur résistance aux chocs thermiques.
6. Composants d'usure : Incorporés dans divers composants d'usure industriels, tels que les sièges de soupape, les buses et les plaques d'usure, où l'exposition prolongée à des conditions difficiles exige une résistance à l'usure et une ténacité élevées.
7. Lames et couteaux de coupe : Appliqués dans les lames et les couteaux de coupe, en particulier dans les industries où des arêtes de coupe précises et durables sont nécessaires, comme dans l'industrie alimentaire et la fabrication de textiles.
8. Composants de capteurs : Utilisés dans les composants de capteurs qui fonctionnent dans des conditions difficiles, en tirant parti de leur stabilité et de leur résistance à la dégradation de l'environnement.
9. Défense et aérospatiale : Utilisés dans les applications de défense et d'aérospatiale pour les pièces nécessitant une combinaison de légèreté, de haute résistance et de résistance aux températures extrêmes et à l'usure.
10. Traitement chimique : Utilisé dans les équipements de traitement chimique où la résistance à la corrosion, à l'usure et aux températures élevées est cruciale pour la longévité et la fiabilité des composants.
Emballage du disque ZTA
Nos disques ZTA sont clairement étiquetés et marqués à l'extérieur pour garantir une identification efficace et un contrôle de la qualité. Les produits sont séparés par des sacs à bulles pour les protéger des chocs et sont finalement emballés dans des boîtes en bois ou en carton. Le plus grand soin est apporté pour éviter tout dommage qui pourrait être causé pendant le stockage ou le transport.
Questions fréquemment posées (FAQ)
- Les disques céramiques ZTA peuvent-ils être personnalisés pour des applications spécifiques ?
Oui, les disques céramiques ZTA peuvent être personnalisés en termes de composition, de microstructure, de forme, de taille et de finition de surface afin de répondre aux exigences spécifiques de différentes applications.
- Comment manipuler et entretenir les disques céramiques ZTA ?
Les disques céramiques ZTA doivent être manipulés avec précaution afin d'éviter tout dommage, en particulier lors de l'installation et de l'utilisation. Une inspection et un entretien réguliers peuvent s'avérer nécessaires pour garantir des performances et une longévité optimales.
- Les disques céramiques ZTA conviennent-ils aux applications à haute température ?
Oui, les disques céramiques ZTA présentent une excellente stabilité thermique et peuvent supporter des températures élevées, ce qui permet de les utiliser dans des environnements où les températures de fonctionnement sont élevées.
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