Zirkoniumoxid – IBUpart® ZrO2

In verschiedenen spezifischen Oberflächen und Yttrium-stabilisiert erhältlich

IBUpart® ZrO2 ist ein hochqualitatives Zirkoniumoxid – Grundstoff für keramische Materialien mit höchsten Anforderungen und andere Anwendungen in denen sehr hohe Belastungen, auch von Säuren, auftreten können und Langlebigkeit essenziell ist. Mit IBU-tec Material können Sinterdichten von über 99% erreicht werden – auch ohne heißisotonisches Nachverdichten (HIP).

Die Materialeigenschaften von Zirkonoxid hängen stark von der thermischen Behandlung des Materials ab, seit Jahrzehnten die Kernkompetenz von IBU-tec. Mit ihr werden die Eigenschaften beeinflusst, sei es die Resistenz gegenüber Säuren oder thermisch-mechanischer Belastung.

Zirkoniumoxid von IBU-tec­ kann auch mit Yttrium-Dotierung geliefert werden, stabilisiert für eine bessere Temperaturstabilität und Unterbindung einer Phasenumwandlung bei manchen Herstellungsverfahren.

Sinterdichten von über 99% auch ohne heißisotonisches Nachverdichten (HIP)

Zirkoniumoxid erhältlich in zwei spezifischen Oberflächen und Yttrium-stabilisiert

Dentalanwendungen, Poliermittel, Chromatografie, Synthese von Industriekeramiken

 Zirkonium(IV)-Oxid 30Zirkonium(IV)-Oxid 70Yttrium-stabilisiertes Zirkonium(IV)-Oxid 70
Spezifische Oberfläche30 ± 5 m2/g70 ± 5 m2/g70 ± 5 m2/g
Primärpartikelgröße30 – 70 nm15 – 20 nm15 – 20 nm
Agglomeratgröße1 – 5 µm0,3 – 0,5 µm0,3 – 0,5 µm
Reinheit> 99 Gew.%> 99 Gew.%94,9 ZrO2 / 5,1 Y2O3
Schüttdichte500 kg/m380 kg/m3100 – 200 kg/m3
Kristallografische PhaseTetragonal + MonoklinTetragonal + Monoklin/
Mögliche Anwendungen
  • Poliermittel
  • Katalyse
  • 3D-Druck
  • Dental
  • Katalyse
  • Poliermittel
  • 3D-Druck
  • Technische Keramiken
  • Biokeramik
  • Pulverbeschichtungen
  • Sensoren
  • SOFC
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Eigenschaften und Anwendung des Zirkoniumoxid

IBUpart® ZrO2 ist gegen Säuren und Laugen sehr widerstandsfähig und hält selbst großen chemischen, mechanischen und thermischen Belastungen stand, ist also ideal für Anwendungen in denen Langlebigkeit essenziel ist. Oxidkeramik aus Zirkoniumoxid kann somit aufgrund ihrer Eigenschaften als Werkstoff für technische Anwendungen dienen. Das Profil der Widerstandseigenschaften wird von der thermischen Behandlung geformt, etwa gegenüber welchen Säuren die Keramik resistent ist. Hier macht sich IBU-tec’s jahrzehntelange Erfahrung in der Kalzination bezahlt.

Die Einsatzgebiete von ZrO2-Keramiken finden sich im technischen Bereich, im Maschinenbau oder als Bestandteil von Feuerfestkeramik. Auch Prothesen in der Medizintechnik bestehen oft aus Zirkoniumoxid, besonders in der Zahntechnik ist das Material so zu Bedeutung gekommen. Zum Korrosionsschutz metallischer Bauteile und als Temperaturbarriere werden ZrO2-Beschichtungen durch thermische Spritzverfahren aufgebracht. Durch die hohe Kratzfestigkeit ist es ein beliebter Zusatzstoff in vielen Arten von Lacken.

Reines Zirkoniumoxid kann außerdem als Ausgangsstoff für Mischoxide verwendet werden. Durch inniges Vermahlen und anschließendes Sintern können maßgeschneiderte Werkstoffe für Anwendungen in Sensoren und Katalysatoren erzeugt werden. Undotiertes ZrO2 durchläuft bei Temperaturbehandlung eine Phasenumwandlung, bei der sich das Volumen des Werkstücks ändert, was zur Zerstörung des Keramikteiles führen kann. Durch eine Stabilisierung mit verschiedenen Dotierungsmitteln wie Yttriumoxid, Ceroxid oder Magnesiumoxid kann diese unerwünschte Phasenumwandlung unterbunden werden.

Yttrium-stabilisiertes Zirkoniumoxid ist ein guter Leiter für Oxid-Ionen. Aufgrund dieser Eigenschaft wird das stabilisierte Material in Sauerstoffsensoren und als Elektrolyt in Festkörper-Brennstoffzellen eingesetzt.

Zirkoniumoxid – Hintergrund, Herstellung und Erfahrungen

Zirkoniumoxide (englisch zusammenfassend als Zirconia bezeichnet) treten in drei Phasen auf: monoklin, tetragonal und kubisch, wobei für IBU-tec vor allem die monokline und tetragonale Phase von Interesse sind. Dabei hat sich „Zirkoniumoxid“ als gängige Bezeichnung etabliert, kann jedoch synonym mit Zirkoniumdioxid oder mit Zirkonoxid verwendet werden.

IBU-tec verfügt über Erfahrung mit der Entwicklung und Produktion verschiedener Zirkoniumoxide. So können Pulverwerkstoffe bereitgestellt werden, die Sinterdichten jenseits der 99% erreichen – auch ohne heißisotonisches Nachverdichten (HIP). Lieferbar ist IBUpart® ZrO2 in zwei Primärpartikelgrößen und Yttrium-stabilisiert.