氧化锆陶瓷凭借高强度、高韧性、耐高温、耐腐蚀、生物相容性好等特性,应用覆盖机械制造、电子电气、生物医疗、高温工业、汽车工业等多个领域,具体应用场景如下:
1、机械制造领域
耐磨精密部件:制作轴承、密封环、喷嘴、球阀阀芯等。氧化锆陶瓷轴承无油自润滑、耐腐蚀,可用于深海设备、精密仪器;密封环则适用于化工泵、高温泵的密封,使用寿命远超金属部件。
切削刀具:氧化锆陶瓷刀具硬度高、耐磨性好,且不会与食材发生反应,是高端家用刀具和部分工业切削刀具的理想材料。
成型模具:用于玻璃热弯模具、金属热挤压模具,耐高温且脱模性好,能保证产品尺寸精度。
2、电子电气领域
光纤通信部件:这是氧化锆陶瓷的核心应用之一,用于制作光纤连接器插芯。其超高的尺寸精度(微米级)和耐磨性,能保证光纤对接的低损耗,是光纤通信网络的关键基础部件。
传感器元件:制作汽车尾气氧传感器的敏感陶瓷体。氧化锆在高温下具有氧离子传导特性,可精准检测尾气中的氧含量,辅助发动机实现空燃比优化,减少污染物排放。
绝缘部件:用于高温电炉的绝缘衬套、电子元件的基板和外壳,常温下绝缘性能优良,高温环境下仍能保持稳定。
3、生物医疗领域
牙科修复材料:制作氧化锆全瓷牙,生物相容性佳,不会引发牙龈过敏;强度高,不易崩裂;色泽接近天然牙齿,美观度远超传统烤瓷牙,是目前主流的牙科修复材料。
骨科植入物:制作人工关节(如髋关节、膝关节)、骨螺钉、骨固定板等。其耐磨、耐腐蚀且与人体组织亲和,可长期植入体内,替代受损骨骼组织。
4、汽车工业领域
除了氧传感器,还可制作发动机的气门导管、火花塞绝缘头,能承受发动机内部的高温、高压和震动环境。
部分高端车型会采用氧化锆陶瓷刹车片,耐高温性能好,制动稳定性强,磨损率低。
5、高温工业领域
耐火与隔热部件:用于冶金炉、玻璃窑炉、陶瓷烧结窑的内衬和隔热带,可承受 2000℃以上的高温,抗高温冲刷能力强。
燃料电池部件:作为固体氧化物燃料电池(SOFC) 的电解质层,利用其高温氧离子传导性,实现化学能到电能的高效转化。
6、其他特殊领域
军工航天:制作导弹的尾喷管内衬、航天器的高温隔热部件,耐受高温和恶劣环境。
珠宝首饰:利用其高硬度和洁白光泽,制作仿钻石饰品、手表表壳等。