Substrat en zircone stabilisée à l'yttrium
Substrat en zircone stabilisée à l'yttrium
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Fiche technique sur les substrats en zircone stabilisée à l'yttrium
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Structure cristalline : |
Cubique |
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Température de frittage : |
2370 °C |
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Couleur : |
Blanc |
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Densité : |
5,85-6,10 g/cm3 |
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Dimensions : |
Jusqu'à 100 × 100 × 1,0 mm (dimensions personnalisées disponibles sur demande) |
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Épaisseur : |
personnalisé |
Substrat de zircone stabilisée à l'yttrium Description
Le substrat de zircone stabilisée à l'yttrium est un matériau céramique dense et durable largement utilisé dans les céramiques fonctionnelles en raison de sa résistance thermique et de son intégrité mécanique exceptionnelles. Il présente une forte résistance à la flexion, une grande ténacité à la rupture et d'excellentes performances en matière d'usure et d'isolation. Avec un coefficient de dilatation proche de celui de l'acier, les substrats YSZ garantissent une stabilité structurelle fiable lors des cycles thermiques. Ces substrats sont généralement produits par des méthodes avancées telles que le pressage à sec, le pressage isostatique, le moulage par glissement et le moulage par bande. Ils sont idéaux pour les tubes chauffants à haute température, les couches réfractaires, les chauffages céramiques, les capteurs d'oxygène et les plates-formes thermiques à base de SOFC.
Compositions chimiques des substrats de zircone stabilisée à l'yttrium
| Composition | Contenu % |
| ZrO2 | 93.6 |
| MgO | 0.1 |
| CaO | 0.3 |
| Al2O3 | 0.3 |
| TiO2 | 0.1 |
| Fe2O3 | 0.1 |
| SiO2 | 0.3 |
| Y2O3 | 5.2 |
Caractéristiques du substrat en zircone stabilisée à l'yttrium
- Excellente résistance thermique : Fonctionne de manière stable à des températures élevées allant jusqu'à 1000 °C et au-delà, en maintenant l'intégrité structurelle sous des charges thermiques extrêmes.
- Haute résistance mécanique : Il offre une résistance supérieure à la flexion et à la compression, ce qui le rend résistant aux contraintes mécaniques et à la déformation.
- Faible conductivité thermique : Agit comme un isolant efficace, minimisant la perte de chaleur dans les environnements à haute température.
- Stabilité chimique : Résiste à la corrosion causée par les acides, les alcalis et les métaux en fusion, ce qui le rend adapté aux processus chimiques difficiles.
- Dilatation thermique adaptée : Le coefficient de dilatation thermique est proche de celui des métaux comme l'acier, ce qui réduit les contraintes dans les assemblages collés.
Applications des substrats de zircone stabilisée à l'yttrium
- Piles à combustible à oxyde solide (SOFC) : Utilisés comme substrats d'électrolyte ou couches structurelles en raison de leur conductivité ionique et de leur stabilité thermique.
- Appareils de chauffage à haute température : Il sert de plate-forme durable pour les éléments chauffants dans les fours et les réacteurs.
- Capteurs d'oxygène : Permet une détection précise de l'oxygène dans les applications automobiles et industrielles.
- Supports pour plaques de semi-conducteurs : Fournit un support stable et non réactif pendant le traitement thermique de haute précision.
- Composants de la barrière thermique : Sert de couche isolante dans les systèmes aérospatiaux et énergétiques nécessitant une résistance à la chaleur extrême.
Piles à combustible à oxyde solide (SOFC)
Capteurs à haute température
Fabrication de semi-conducteurs
Revêtements à barrière thermique
Propriétés de la céramique de zircone stabilisée à l'yttrium
Usinage de matériaux céramiques à base de zircone stabilisée à l'yttrium
La zircone stabilisée à l'yttrium (YSZ) est un matériau céramique de haute performance connu pour sa résistance exceptionnelle à la rupture, sa grande solidité et sa conductivité ionique. Ces caractéristiques en font un matériau idéal pour les environnements exigeants, bien que son usinage nécessite des approches spécialisées en raison de sa dureté et de sa fragilité. Les principaux aspects de l'usinage sont les suivants :
- Découpage: Des outils revêtus de diamants ou une découpe laser de précision sont utilisés pour maintenir l'intégrité des bords et minimiser les microfissures.
- Broyage: La rectification au diamant à grain fin est utilisée pour obtenir des tolérances serrées et des surfaces lisses, en particulier pour les composants à géométrie complexe.
- Forage: L'usinage par ultrasons ou le perçage au diamant de précision permet la formation précise de microcaractéristiques pour les applications de capteurs et de piles à combustible.
- Finition de surface: Le polissage améliore la résistance à l'usure, la biocompatibilité et la stabilité thermique, ce qui le rend adapté à des utilisations techniques avancées.
Substrat de zircone stabilisé à l'yttrium Emballage céramique
Les produits en céramique de zircone stabilisée à l'yttrium sont généralement emballés dans des sacs scellés sous vide pour éviter l'humidité ou la contamination et enveloppés de mousse pour amortir les vibrations et les impacts pendant le transport, ce qui garantit la qualité des produits dans leur état d'origine.
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