Zirconia nera - L'epitome dell'eleganza e della forza nella ceramica avanzata

La zirconia nera è un materiale estremamente resistente ma leggero, che ricorda i diamanti nell'aspetto. Perfetto per le persone con pelle sensibile o allergie ai metalli. Anche questo tipo di gioielli non dovrebbe causare allergie ai metalli!

offriamo polveri di zirconio pigmentate per creare ceramiche decorative avanzate che combinano estetica e resistenza. I gradi Black forniscono polveri di elevata purezza con un aspetto eccezionale dopo la lucidatura, una maggiore tenacità e un ottimo aspetto dopo la sabbiatura.

Alta resistenza

L'ossido di zirconio è uno dei principali materiali ceramici avanzati, con eccezionali proprietà meccaniche e alle alte temperature. Inoltre, la sua durata e la resistenza all'ossidazione lo rendono adatto ad applicazioni high-tech in diversi settori, da quello medico e aerospaziale a quello manifatturiero e delle telecomunicazioni.

L'ossido di zirconio nero è un materiale interessante per la sua biocompatibilità; assomiglia molto ai denti naturali, il che lo rende adatto agli impianti dentali e ad altre applicazioni mediche che richiedono materiali resistenti ma biocompatibili. Inoltre, la zirconia vanta una forte resistenza alla corrosione di acidi e alcali.

La struttura cristallina tetragonale dell'ossido di zirconio crea un materiale altamente resiliente con una forza eccezionale che resiste alla deformazione o alla fessurazione, rendendo l'ossido di zirconio nero una scelta eccellente per i componenti presenti nell'elettronica e nei macchinari industriali, come le attrezzature per la lavorazione delle teste degli HDD o i componenti di taglio.

Per ottenere prestazioni ottimali dell'ossido di zirconio nero per applicazioni ad alta richiesta, il suo processo di sintesi deve essere ottimizzato. Mentre i metodi di colorazione tradizionali si basano su formulazioni chimiche complesse e su molteplici passaggi per la creazione del colorante, i ricercatori hanno recentemente creato un metodo unico per annerire l'ossido di zirconio con costi di lavorazione significativamente ridotti: la sinterizzazione simultanea e la riduzione in situ dell'ossido di grafene; ciò consente di creare un pigmento nero drogato con ossidi metallici non tossici, stabile alle alte temperature e in grado di supportare varie tecniche di produzione.

Resistenza alle alte temperature

La zirconia nera diamantata, nonostante l'aspetto scuro, è un materiale ceramico incredibilmente resistente, in grado di sopportare temperature superiori alla maggior parte degli altri materiali. Ciò è dovuto alla sua elevata densità che crea più spazio tra le particelle per una migliore resistenza.

La resistenza alle alte temperature è uno dei motivi per cui viene spesso impiegato negli utensili da taglio e in altri componenti industriali che richiedono un'elevata durata e un'estetica accattivante. È in grado di sopportare temperature estreme senza perdere le proprietà meccaniche, oltre a resistere alla corrosione e all'usura causata dalla corrosione chimica o dalla corrosione per usura.

Oltre a offrire un'eccellente resistenza all'abrasione e all'assorbimento del calore senza alterarne la superficie, la ceramica è nota anche per essere estremamente resistente all'abrasione e non cambia forma o si scioglie sotto l'esposizione al calore: l'ideale per applicazioni che danneggerebbero altre ceramiche.

Lo zircone diamantato nero non solo presenta un'eccellente stabilità termica, ma è anche in grado di resistere all'ossidazione chimica e alla corrosione grazie alla sua bassa permeabilità che impedisce all'ossigeno di interagire con la sua superficie - un aspetto essenziale per evitare crepe o deformazioni nei prodotti realizzati con questo materiale.

La polvere di zirconia può essere prodotta in vari modi, ma la sinterizzazione a freddo rimane uno degli approcci più affidabili. Questo processo consiste nel collocare il materiale in polvere in uno stampo con un liquido parzialmente solubile prima di applicare pressione e calore fino alla formazione di pezzi solidi di ceramica - questo metodo non richiede un forno costoso e non produce gas nocivi come talvolta accade con i metodi in fase liquida.

Alta resistenza all'usura

La zirconia nera è un materiale resistente all'abrasione comunemente utilizzato per la produzione di vari componenti tecnici in ceramica. Spesso scelto rispetto ad altri ossidi metallici per le sue superiori proprietà di resistenza all'usura e alla fatica, lo zirconio nero è la scelta ideale per la creazione di componenti ceramici avanzati come sensori di ossigeno, convertitori catalitici e materiali di supporto per autoveicoli, componenti per turbine a gas ad alta temperatura, utensili da taglio e matrici, componenti di macinazione ad alta densità, componenti di pompe e valvole, ricettori di riscaldamento a radiofrequenza, ecc.

Per la produzione di zirconia nera sono stati impiegati numerosi metodi, che però spesso comportano uno sviluppo del colore non uniforme, scarsa stabilità, materie prime costose e ossidi metallici nocivi come il cromo esavalente, dannoso sia per le persone che per l'ambiente. Il nostro metodo di preparazione, unico nel suo genere, utilizza l'ossido di grafene per la sinterizzazione simultanea e la riduzione in situ, producendo zirconia nera ecologica con caratteristiche meccaniche e ottiche superiori, pur rimanendo efficace ed economica.

Le polveri di zirconia stabilizzata con ittrio sono ampiamente utilizzate come materia prima nei sensori di ossigeno, nei filtri e negli strumenti in ceramica, nei dispositivi medici come gli impianti dentali e gli innesti ossei, negli elettrodi delle celle a combustibile a ossido solido (SOFC) e nei nuclei dei reattori nucleari, nonché come materiali refrattari nelle industrie del vetro. Il nostro grado di zirconia nera prevede l'aggiunta di biossido di titanio per componenti ceramici tecnici avanzati, in base all'ambiente operativo e ai requisiti geometrici di ciascun pezzo.

Elevata resistenza alla corrosione

La zirconia è un materiale estremamente durevole con un'eccellente inerzia chimica che la rende altamente resistente alla corrosione. In grado di resistere a temperature fino a 2300 F senza subire deformazioni o degradazioni, la non reattività della zirconia con acidi e basi la rende adatta a prestazioni a lungo termine in ambienti in cui il rischio di degrado è elevato.

La resistenza alla corrosione è particolarmente importante nelle applicazioni dentali, dove è stato dimostrato che le condizioni orali acide accelerano la degradazione e il fallimento della ceramica. La polvere di zirconia può essere pressata a secco o a caldo in forme complesse per ottenere le geometrie desiderate, prima di essere sinterizzata in un materiale ceramico estremamente denso e resistente.

La natura robusta dell'ossido di zirconio lo rende adatto ad applicazioni in cui l'erosione e la corrosione sono particolarmente severe, come nel caso di sollecitazioni dovute a condizioni di carico funzionale ciclico. L'ossido di zirconio offre una resistenza alla trazione e una tenacità alla frattura simili a quelle dei materiali metallici, pur vantando un'eccezionale resistenza alla flessione, alla fatica e alla propagazione delle cricche, che gli consente di mantenere la propria integrità in condizioni di carico funzionale ciclico ripetuto.

Gli studi sugli FPD a struttura metallica suggeriscono che la zirconia parzialmente stabilizzata con Y-ttria (Y-PSZ) può sopportare carichi funzionali fisiologici con un tasso di frattura di soli 20% in un periodo di follow-up di cinque anni. La ricerca futura dovrebbe esplorare il modo in cui le forze meccaniche e gli ambienti elettrochimici acidi possono interagire per accelerare la degradazione e il fallimento del legame nucleo-vena, al fine di comprendere meglio come contribuiscono al fallimento del legame nucleo-vena.