Керамические подложки на основе диоксида циркония (ZrO2)
Диоксид циркония (ZrO2) материал, объединяющий в себе ряд отличных физико-механических свойств, таких как:
- Высокая стойкость к разрушению;
- Высокий коэффициент теплового расширения;
- Низкая теплопроводность (относительно других видов керамики);
- Высокая прочность на изгиб и прочность на растяжение;
- Высокая устойчивость к износу и коррозии.
За счет высокого коэффициента теплового расширения диоксид циркония часто используется как согласующий материал. Также, коэффициент теплового расширения этого типа керамики очень близок к коэффициенту теплового расширения металлов, например меди, за счет чего отпадает необходимость в специальных слоях согласования между металлизированным слоем и подложкой.
Подложки из ZrO2 обладают отличной стойкостью к трещинообразованию, прочностью и высокой ударной вязкостью, что делает их незаменимыми для использования в устройствах, работающих в условиях механических воздействий.
За счет относительно низкой теплопроводнойсти, керамика на основе диоксида циркония, является отличным теплоизолятором.
Также, некоторые типы керамических подлоджек, в зависимости от процентного содержания диоксида циркония, обладают замечательным свойством - проводимостью кислорода. Что активно используется для измерения содержания кислорода в лямбда-зондах.
Характеристики
|
Свойства |
Материал |
|
|
ZrO2 (Y-TZP) |
||
|
Цвет |
Белый |
|
|
Объемная плотность |
г/см3 |
≥ 6,00 |
|
Шероховатость шлифованной поверхности (Ra) |
мкм |
— |
|
Шероховатость полированной поверхности (Ra) |
мкм |
Ra 0,05 |
|
Механические характеристики |
||
|
Прочность на изгиб |
МПа |
1200 |
|
Прочность на сжатие |
МПа |
2100 |
|
Модуль упругости |
ГПа |
200 ~ 250 |
|
Твердость по Виккерсу |
ГПа |
11 |
|
Вязкость разрушения |
|
10 |
|
Физические характеристики |
||
|
Коэффициент теплового расширения (25-1000°C) |
10 -6 /°C |
10,3 |
|
Теплопроводность (25°C) |
Вт/м∙°K |
2,5 |
|
Удельная теплоемкость |
Дж/кг*К |
400 |
|
Сопротивление тепловому удару |
С |
350 |
|
Максимальная температура эксплуатации |
С |
1500 |
|
Диэлектрическая прочность |
|
9 |
|
Объемное сопротивление (25 С) |
|
≥ 1014 |
|
Объемное сопротивление (500 С) |
Ом∙см |
2 x 104 |
|
Диэлектрическая постоянная (1 МГц) |
- |
29 |
|
Диэлектрические потери (1МГц, 25°C) |
∙10 -4 |
10 |
|
Технологические характеристики |
||
|
DBC технология |
- |
|
|
Толстопленочная технология |
- |
|
|
Тонкопленочная технология |
|
|
Область применения
-
кольца подшипников скольжения;
-
применение в атомной энергетике;
-
применение в металлургии (огнеупоры);
-
изделия / компоненты электронной промышленности, подверженные сильным механическим и термическим воздействиям;
-
вспомогательных материал в сварочных процессах;
-
теплоизоляторы;
- один из основныз элементов для измерения содержания кислорода в лямбда-зондах.