Was ist stabilisiertes Zirkoniumdioxid?

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Warum stabilisiertes Zirkoniumdioxid anstelle von reinem Zirkoniumdioxid verwenden?

Stabilisiertes Zirk oniumdioxid wird in der Keramikindustrie häufig verwendet. Reines Zirkoniumoxid durchläuft bei Temperaturänderungen eine Phasenumwandlung von monoklin zu tetragonal und dann zu kubisch: monoklin (1173 °C) --> tetragonal (2370 °C) --> kubisch (2690 °C) --> Schmelze.

Das Volumen ändert sich während der Phasenumwandlung. Der Übergang von tetragonal zu monoklin führt zu einer Volumenzunahme von etwa 9 %, was zu Rissen in der Keramik führen kann.

Um dieses Problem zu lösen, ist eine Stabilisierung des kubischen Polymorphs von Zirkoniumdioxid über einen größeren Temperaturbereich erforderlich. Dieser Prozess wird durch die Substitution einiger Zr4+-Ionen (Ionenradius von 0,82 Å) im Kristallgitter durch etwas größere Ionen, z. B. Y3+ (Ionenradius von 0,96 Å), erreicht. Bei den neu gebildeten Materialien handelt es sich um stabilisiertes Zirkoniumdioxid.

Zu den gebräuchlichsten Stabilisatoren gehören Calciumoxid (CaO), Magnesiumoxid (MgO), Ceroxid (CeO2), Aluminiumoxid (Al2O3) oder Hafniumoxid (HfO2).

Stanford Advanced Materials bietet verschiedene stabilisierte Zirkoniumdioxid-Pulver in großen Mengen für die Keramikindustrie an (siehe unten):

Yttriumoxid-stabilisiertes Zirkoniumdioxid
Aluminiumoxid-stabilisiertes Zirkoniumdioxid
Kalziumoxid stabilisiertes Zirkoniumdioxid
Cerium stabilisiertes Zirkoniumdioxid

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Über den Autor

Chin Trento

Chin Trento hat einen Bachelor-Abschluss in angewandter Chemie von der University of Illinois. Sein Bildungshintergrund gibt ihm eine breite Basis, von der aus er viele Themen angehen kann. Seit über vier Jahren arbeitet er in Stanford Advanced Materials (SAM) an der Entwicklung fortschrittlicher Materialien. Sein Hauptziel beim Verfassen dieser Artikel ist es, den Lesern eine kostenlose, aber hochwertige Ressource zur Verfügung zu stellen. Er freut sich über Rückmeldungen zu Tippfehlern, Irrtümern oder Meinungsverschiedenheiten, auf die Leser stoßen.

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