जिरकोनिया सिरेमिक्स मुख्य घटक के रूप में जिरकोनियम ऑक्साइड (ZrO2) के साथ उन्नत सिरेमिक सामग्री हैं। निम्नलिखित में इसकी विशेषताओं, प्रकारों, उत्पादन प्रक्रियाओं का परिचय दिया जाएगा,और अनुप्रयोग क्षेत्रों में विस्तार से:
मूलभूत विशेषताएं
यांत्रिक गुण:इसकी कठोरता हीरा और घन बोरॉन नाइट्राइड जैसी सुपरहार्ड सामग्रियों से पीछे है।यह पहनने के प्रतिरोध और प्रभाव प्रतिरोध में अच्छा प्रदर्शन करता है.
थर्मल गुण:पिघलने का बिंदु 2715 डिग्री सेल्सियस तक है, उच्च तापमान प्रतिरोध और थर्मल इन्सुलेशन प्रदर्शन के साथ।और यह विभिन्न तापमान वातावरण के तहत स्थिर आकार और प्रदर्शन बनाए रख सकता है.
विद्युत गुण:यह कमरे के तापमान पर एक अच्छा इन्सुलेटर है, और उच्च तापमान या विशिष्ट डोपिंग परिस्थितियों में एक निश्चित आयनिक चालकता है। इसका उपयोग ठोस ऑक्साइड ईंधन कोशिकाओं के निर्माण के लिए किया जा सकता है,ऑक्सीजन सेंसर, और अन्य उपकरण।
रासायनिक गुण:इसमें उत्कृष्ट रासायनिक स्थिरता है, यह एसिड, क्षार और नमक जैसे रसायनों द्वारा संक्षारण के लिए प्रतिरोधी है, और कठोर रासायनिक वातावरण में स्थिर प्रदर्शन बनाए रख सकता है।
उत्पादन प्रक्रिया
कच्चे माल की तैयारीः ज़िरकोनियम अयस्क से ज़िरकोनियम ऑक्साइड निकाला जाता है और शुद्धिकरण के बाद उच्च शुद्धता वाले ज़िरकोनियम ऑक्साइड पाउडर प्राप्त होते हैं।शुद्धिकरण के सामान्य तरीकों में क्लोरिंग और थर्मल अपघटन शामिल हैंक्षारीय धातु का ऑक्सीकरण, अपघटन, चूना पिघलना आदि।
मोल्डिंग:इनमें सूखी प्रेसिंग, आइसोस्टैटिक प्रेसिंग, स्लिप कास्टिंग, हॉट डाई कास्टिंग, टेप कास्टिंग आदि शामिल हैं। इनमें सूखी प्रेसिंग सरल आकार और बड़े आकार के उत्पादों के निर्माण के लिए उपयुक्त है।स्लिप कास्टिंग जटिल आकार के बड़े सिरेमिक भागों को तैयार करने के लिए उपयुक्त हैफिल्म सामग्री तैयार करने के लिए अक्सर टेप कास्टिंग का प्रयोग किया जाता है।
वसा हटाने और डिबॉन्डिंग:सूखी प्रेसिंग के अतिरिक्त, अन्य मोल्डिंग प्रक्रियाएं मोल्डिंग के दौरान प्लास्टिसाइज़र का एक निश्चित अनुपात जोड़ती हैं।प्लास्टिसाइज़र को हीटिंग और अन्य तरीकों से हटाने की आवश्यकता है ताकि सिंटर किए गए उत्पाद की गुणवत्ता को प्रभावित न किया जा सके।.
सिंटरिंग:दबाव रहित सिंटरिंग, गर्म प्रेसिंग सिंटरिंग, गर्म आइसोस्टैटिक प्रेसिंग (एचआईपी),माइक्रोवेव सिंटरिंग और अन्य तरीकों का उपयोग उच्च तापमान पर एक घने सिरेमिक उत्पाद में हरे शरीर को सिंटर करने के लिए किया जा सकता हैउत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ जिरकोनिया सिरेमिक प्राप्त करने के लिए सिंटरिंग तापमान, इन्सुलेशन समय और सिंटरिंग वातावरण जैसे मापदंडों को सटीक रूप से नियंत्रित करना महत्वपूर्ण है।
आवेदन क्षेत्र
औद्योगिक उत्पादन क्षेत्र
यांत्रिक विनिर्माण में इसका उपयोग उच्च परिशुद्धता वाले बीयरिंग, सील आदि के निर्माण के लिए किया जाता है।उच्च परिशुद्धता और लंबा जीवन, और उच्च गति और उच्च तापमान यांत्रिक संचालन वातावरण में इस्तेमाल किया जा सकता है, जैसे कि उच्च गति मशीन उपकरण धुरी, विमान इंजन और अन्य उपकरण।
रासायनिक उद्योग में, इसका उपयोग विभिन्न संक्षारण प्रतिरोधी पाइप, वाल्व, पंप लाइनर आदि के निर्माण के लिए किया जाता है। ये सिरेमिक घटक प्रभावी रूप से मजबूत एसिड के संक्षारण का विरोध कर सकते हैं,मजबूत क्षार, और अन्य रासायनिक पदार्थ, रासायनिक उत्पादन की निरंतरता और सुरक्षा सुनिश्चित करते हैं।
इलेक्ट्रॉनिक क्षेत्र
इलेक्ट्रॉनिक घटकों के लिए सब्सट्रेट सामग्री के रूप में, जिरकोनिया सिरेमिक इलेक्ट्रॉनिक चिप्स आदि के लिए अच्छा इन्सुलेशन और गर्मी अपव्यय गुण प्रदान कर सकता है।इसका उपयोग उच्च तापमान और उच्च स्वच्छता वातावरण में कुछ घटकों के निर्माण के लिए किया जाता है, जैसे कि वेफर वाहक।
जैव चिकित्सा क्षेत्र
उपर्युक्त दंत चिकित्सा अनुप्रयोगों के अलावा, इसका उपयोग ऑर्थोपेडिक्स में भी किया जाता है। उदाहरण के लिए, इसका उपयोग कृत्रिम जोड़ों के सिर आदि के निर्माण के लिए किया जाता है।इसका अच्छा पहनने का प्रतिरोध और जैव संगतता आसपास के ऊतकों पर संयुक्त पहनने से उत्पन्न मलबे के प्रतिकूल प्रभावों को कम कर सकती है, और लंबे समय तक मानव हड्डी के ऊतक के साथ सह-अस्तित्व कर सकते हैं।
एयरोस्पेस
हवाई जहाज के इंजनों के उच्च तापमान घटकों के निर्माण के लिए प्रयोग किया जाता है, जैसे कि थर्मल बैरियर कोटिंग्स। ये कोटिंग इंजन घटकों के वास्तविक संचालन तापमान को कम कर सकती हैं,इंजन की थर्मल दक्षता और प्रदर्शन में सुधार, और इंजन घटकों के सेवा जीवन को बढ़ाता है।
संक्षेप में, ज़िरकोनिया मिट्टी के बरतन अपने कई उत्कृष्ट गुणों के साथ आधुनिक उद्योग और प्रौद्योगिकी में एक तेजी से महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
