Vor- und Nachteile von Zirkonoxidkeramik
Zirkonoxidkeramik (ZrO₂) ist ein hochentwickeltes Keramikmaterial, das hauptsächlich aus Zirkoniumdioxid besteht. Aufgrund seiner außergewöhnlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften wird es in vielen Bereichen eingesetzt.
Vorteile von Zirkonoxidkeramik
1. Hohe Festigkeit und Zähigkeit
Zirkonoxidkeramik (ZrO2-Keramik) weist eine hohe Biegefestigkeit, Bruchzähigkeit und Vickershärte auf. Unter allen Keramikmaterialien hat sie eine der höchsten Biege- und Zugfestigkeiten und ist daher eine ausgezeichnete Wahl für verschleißfeste Anwendungen in anspruchsvollen Umgebungen.
2. Überlegene Härte
Superhartes Zirkonoxid hat eine Mohshärte von etwa 8,5 und ist damit eines der härtesten verfügbaren Materialien. Seine Kratz- und Verschleißfestigkeit ist mit der von Stahl vergleichbar und gewährleistet eine lang anhaltende Leistung bei Anwendungen mit hoher Reibung.
3. Ausgezeichnete Biokompatibilität
Zirkonoxidkeramik ist hochgradig biokompatibel und setzt bei Kontakt mit biologischem Gewebe keine schädlichen Substanzen frei. Aufgrund ihrer außergewöhnlichen Härte und glatten Oberfläche wird sie häufig für Zahnkronen, Knochenimplantate und medizinische Anwendungen verwendet. Darüber hinaus ist sie aufgrund ihrer Ästhetik ein beliebtes Material für Schmuck und Dekorationsartikel.
4.Herausragende chemische Inertheit
Zirkonoxidkeramik weist eine hohe Beständigkeit gegenüber verschiedenen Chemikalien und korrosiven Umgebungen auf und ist daher die bevorzugte Wahl für industrielle Anwendungen, die extreme Haltbarkeit erfordern.
5.Hervorragende Wärmedämmung
Dank ihrer geringen Wärmeleitfähigkeit ist Zirkonoxidkeramik ein wirksamer Wärmeisolator. Sie trägt zur Reduzierung der Wärmeübertragung bei und verbessert die Energieeffizienz, weshalb sie sich ideal für Isolieranwendungen in Hochtemperaturumgebungen eignet.
Nachteile von Zirkonoxidkeramik
1. Alterung und Temperaturempfindlichkeit
Die Zähigkeit von Zirkonoxidkeramik hängt von Stabilisierungsmitteln ab, nimmt jedoch mit der Zeit durch Hitze und Umwelteinwirkung ab. Darüber hinaus unterliegt Zirkonoxidkeramik einer Alterung bei niedrigen Temperaturen, d. h. in feuchten Umgebungen unter 400 °C erfährt sie eine Phasenumwandlung von tetragonalem zu monoklinem Zirkonoxid. Diese Umwandlung führt zu Mikrorissen und erhöhter Rauheit auf der Oberfläche, was letztlich zu einer verringerten Festigkeit und Zähigkeit führt.
2. Schlechte Wärmeschockbeständigkeit
Zirkonoxidkeramik neigt bei plötzlichen Temperaturschwankungen zum Reißen und Brechen, was ihren Einsatz in Anwendungen mit häufigen Temperaturschwankungen einschränkt.
3.Schwierige Bearbeitbarkeit
Aufgrund seiner hohen Härte ist Zirkonoxidkeramik im Vergleich zu Metallen schwieriger zu bearbeiten und zu verarbeiten. Der komplexe Herstellungsprozess und die höheren Kosten können seine weit verbreitete Verwendung in bestimmten Branchen einschränken.
