Yttriumoxid-stabilisiertes Zirkoniumdioxid-Substrat
Yttriumoxid-stabilisiertes Zirkoniumdioxid-Substrat
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Datenblatt zum yttriumoxidstabilisierten Zirkonoxid-Substrat
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Kristallstruktur: |
Kubisch |
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Sintertemperatur: |
2370 °C |
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Farbe: |
Weiß |
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Die Dichte: |
5,85-6,10 g/cm3 |
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Abmessungen: |
Bis zu 100 × 100 × 1,0 mm (Sondergrößen auf Anfrage erhältlich) |
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Die Dicke: |
angepasst |
Beschreibung des mit Yttriumoxid stabilisierten Zirkonoxid-Substrats
Yttriumoxid-stabilisiertes Zirkonoxid (YSZ) ist ein dichtes und langlebiges Keramikmaterial, das aufgrund seiner hervorragenden Wärmebeständigkeit und mechanischen Festigkeit in der Funktionskeramik weit verbreitet ist. Es zeichnet sich durch hohe Biegefestigkeit, hohe Bruchzähigkeit sowie hervorragende Verschleiß- und Isolationseigenschaften aus. Da der Ausdehnungskoeffizient dem von Stahl sehr nahekommt, gewährleisten YSZ-Substrate eine zuverlässige strukturelle Stabilität bei Temperaturwechselbeanspruchung. Diese Substrate werden üblicherweise mit fortschrittlichen Verfahren wie Trockenpressen, isostatischem Pressen, Schlickerguss und Bandguss hergestellt. Sie eignen sich ideal für den Einsatz in Hochtemperatur-Heizrohren, feuerfesten Schichten, Keramikheizelementen, Sauerstoffsensoren und thermischen Plattformen auf SOFC-Basis.
Chemische Zusammensetzungen von mit Yttriumoxid stabilisierten Zirkonoxid-Substraten
| Zusammensetzung | Inhalt % |
| ZrO2 | 93.6 |
| MgO | 0.1 |
| CaO | 0.3 |
| Al2O3 | 0.3 |
| TiO2 | 0.1 |
| Fe2O3 | 0.1 |
| SiO2 | 0.3 |
| Y2O3 | 5.2 |
Eigenschaften von mit Yttriumoxid stabilisiertem Zirkonoxid-Substrat
- Hervorragende Wärmebeständigkeit: Arbeitet stabil bei hohen Temperaturen von bis zu 1000 °C und darüber hinaus und behält dabei unter extremen thermischen Belastungen seine strukturelle Integrität bei.
- Hohe mechanische Festigkeit: Es zeichnet sich durch eine hervorragende Biege- und Druckfestigkeit aus, wodurch es widerstandsfähig gegen mechanische Beanspruchung und Verformung ist.
- Niedrige Wärmeleitfähigkeit: Wirkt als wirksamer Isolator und minimiert den Wärmeverlust in Umgebungen mit hohen Temperaturen.
- Chemische Stabilität: Es ist beständig gegen Korrosion durch Säuren, Laugen und geschmolzene Metalle und eignet sich daher für anspruchsvolle chemische Prozesse.
- Angepasste Wärmeausdehnung: Der Wärmeausdehnungskoeffizient entspricht weitgehend dem von Metallen wie Stahl, wodurch Spannungen in geklebten Baugruppen reduziert werden.
Yttriumoxid-stabilisierte Zirkoniumdioxid-Substrate Anwendungen
- Festoxid-Brennstoffzellen (SOFC): Werden aufgrund ihrer Ionenleitfähigkeit und thermischen Stabilität als Elektrolytsubstrate oder Strukturschichten verwendet.
- Hochtemperaturheizgeräte: Dient als langlebige Plattform für Heizelemente in Öfen und Reaktoren.
- Sauerstoffsensoren: Ermöglicht eine präzise Sauerstoffmessung in Automobil- und Industrieanwendungen.
- Halbleiterwafer-Träger: Bietet eine stabile, nicht reaktive Unterlage bei hochpräzisen thermischen Bearbeitungsprozessen.
- Komponenten der Wärmebarriere: Dienen als Isolierschichten in der Luft- und Raumfahrt sowie in Energiesystemen, die eine extreme Hitzebeständigkeit erfordern.
Festoxid-Brennstoffzellen (SOFCs)
Hochtemperatursensoren
Herstellung von Halbleitern
Wärmeschutzbeschichtungen
Yttriumoxid-stabilisierte Zirkoniumdioxid-Keramik Eigenschaften
Yttriumoxid-stabilisierte Zirkoniumdioxid-Keramik-Bearbeitung
Yttriumoxidstabilisiertes Zirkoniumdioxid (YSZ) ist ein Hochleistungskeramikmaterial, das für seine außergewöhnliche Bruchzähigkeit, hohe Festigkeit und Ionenleitfähigkeit bekannt ist. Diese Eigenschaften machen es ideal für anspruchsvolle Umgebungen, obwohl seine Bearbeitung aufgrund seiner Härte und Sprödigkeit spezielle Verfahren erfordert. Zu den wichtigsten Aspekten der Bearbeitung gehören:
- Schneiden: Diamantbeschichtete Werkzeuge oder Präzisionslaserschneiden werden eingesetzt, um die Integrität der Kanten zu erhalten und Mikrorisse zu minimieren.
- Schleifen: Feinkörniges Diamantschleifen wird eingesetzt, um enge Toleranzen und glatte Oberflächen zu erzielen, insbesondere bei Bauteilen mit komplexer Geometrie.
- Bohren: Die Ultraschallbearbeitung oder das Präzisionsdiamantbohren ermöglichen die präzise Herstellung von Mikrostrukturen für Sensor- und Brennstoffzellenanwendungen.
- Oberflächenveredelung: Polieren verbessert die Verschleißfestigkeit, die Biokompatibilität und die thermische Stabilität, so dass es sich für fortschrittliche technische Anwendungen eignet.
Keramische Gehäuse aus yttriumstabilisiertem Zirkonoxid-Substrat
Yttriumoxid-stabilisierte Zirkoniumdioxid-Keramikprodukte werden in der Regel in vakuumversiegelten Beuteln verpackt, um Feuchtigkeit oder Verunreinigungen zu vermeiden, und mit Schaumstoff umwickelt, um Erschütterungen und Stöße während des Transports zu dämpfen und die Qualität der Produkte in ihrem ursprünglichen Zustand zu gewährleisten.
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