Dioxyde de zirconium(ZIRCONIUM DIOXIDE)
Dioxyde de zirconium(ZIRCONIUM DIOXIDE)
CAS No. : 1314-23-4
EC No. : 215-227-2
Synonyms:
Dioxyde de zirconium; Диоксид циркония; ZIRCONIUM OXIDE; Zirconia; Zirconium(IV) oxide; Rhuligel; Zirconium White; Zirconic anhydride; Zirconium oxide (ZrO2); Pigment White 12; Zirox Zt 35; PCS (filler); CAP (oxide); Nyacol Zr (acetate); Torayceram Sol ZS-OA; Norton 9839; Zircoa 5027; Zirconium oxide (VAN); TZ 3YTSK; C.I. Pigment White 12; NZS 30A; CCRIS 6601; Nissan Zirconia Sol NZS 20A; C.I. 77990; CC 10; EINECS 215-227-2; MFCD00011310; NSC 12958; ZD 100; AI3-29087; E 101; 12036-23-6; Zirconium(IV) oxide, 98.5%; Baddeleyite; Baddeleyite (ZrO2); EINECS 234-843-2; ZrO2; Zirconium Oxide Anhydrous; Zirconium(IV) oxide, CP; Zirconium(IV) oxide, calcined; DTXSID1042520; Zirconium(IV) oxide, 99.9%; NSC12958; NSC-12958; AKOS015914003; Zirconium(IV) oxide, granular, 3-6 mm; LS-162925; CS-0111468; FT-0695364; EC 215-227-2; Q36200; Zirconium(IV) oxide, purum, >=99% ZrO2 + HfO2 basis; Zirconium(IV) oxide, nanopowder, <100 nm particle size (TEM); Zirconium(IV) oxide, powder, 5 mum, 99% trace metals basis; Dioxyde de zirconium; Диоксид циркония; Zirconium(IV) oxide, pellets, diam. x thickness 10 mm x 3.5 mm; Zirconium(IV) oxide, pellets, diam. x thickness 13.5 mm x 9.5 mm; Zirconium(IV) oxide, pellets, diam. x thickness 17.5 mm x 5 mm; Zirconium(IV) oxide, pellets, diam. x thickness 18.5 mm x 7.3 mm; Zirconium oxide, Yttria stabilized, polymeric precursor@CRLFMFCD00011310; Dioxyde de zirconium; Диоксид циркония; Zirconium oxide, Yttria stabilized, Grinding Pieces, Diameter (mm), 10@CRLFMFCD00011310; Zirconium oxide, Yttria stabilized, Grinding Pieces, Diameter (mm), 5@CRLFMFCD00011310; Zirconium(IV) oxide, 99.99% trace metals basis (purity excludes ~2% HfO2); Zirconium(IV) oxide, nanoparticles, dispersion, <100 nm particle size (BET), 10 wt. % in H2O; Zirconium(IV) oxide, nanoparticles, dispersion, <100 nm particle size (BET), 5 wt. % in H2O; Zirconium(IV) oxide, sputtering target, diam. x thickness 2.00 in. x 0.25 in., 99.95% trace metals basis (excludes 2% HfO2); Zirkonyum diyoksit; Dioxyde de zirconium; Диоксид циркония; zirkonyum diyoksit; ZİRKONYUM DİYOKSİT; ZİRKONYUM DİOKSİT; zirkonyum dioksit; zirkonyum oksit; ZİRKONYUM OKSİT; ZİRCONİA; zirconia; zırconıa; ZİRCONİUM; ZIRCONIUM; zirconium dioxide ; ZIRCONIUM OXIDE; Zirconia; Zirconium(IV) oxide; Rhuligel; Zirconium White; Zirconic anhydride; Zirconium oxide (ZrO2); Pigment White 12; Zirox Zt 35; PCS (filler); CAP (oxide); Nyacol Zr (acetate); Torayceram Sol ZS-OA; Norton 9839; Zircoa 5027; Zirconium oxide (VAN); TZ 3YTSK; C.I. Pigment White 12; NZS 30A; CCRIS 6601; Nissan Zirconia Sol NZS 20A; C.I. 77990; CC 10; EINECS 215-227-2; MFCD00011310; NSC 12958; Dioxyde de zirconium; Диоксид циркония; ZD 100; AI3-29087; E 101; 12036-23-6; Zirconium(IV) oxide, 98.5%; Baddeleyite; Baddeleyite (ZrO2); EINECS 234-843-2; ZrO2; Zirconium Oxide Anhydrous; Zirconium(IV) oxide, CP; Zirconium(IV) oxide, calcined; DTXSID1042520; Zirconium(IV) oxide, 99.9%; NSC12958; NSC-12958; AKOS015914003; Zirconium(IV) oxide, granular, 3-6 mm; LS-162925; CS-0111468; FT-0695364; EC 215-227-2; Q36200; Zirconium(IV) oxide, purum, >=99% ZrO2 + HfO2 basis; Zirconium(IV) oxide, nanopowder, <100 nm particle size (TEM); Zirconium(IV) oxide, powder, 5 mum, 99% trace metals basis; Zirconium(IV) oxide, pellets, diam. x thickness 10 mm x 3.5 mm; Dioxyde de zirconium; Диоксид циркония; Zirconium(IV) oxide, pellets, diam. x thickness 13.5 mm x 9.5 mm; Zirconium(IV) oxide, pellets, diam. x thickness 17.5 mm x 5 mm; Zirconium(IV) oxide, pellets, diam. x thickness 18.5 mm x 7.3 mm; Zirconium oxide, Yttria stabilized, polymeric precursor@CRLFMFCD00011310; Zirconium oxide, Yttria stabilized, Grinding Pieces, Diameter (mm), 10@CRLFMFCD00011310; Zirconium oxide, Yttria stabilized, Grinding Pieces, Diameter (mm), 5@CRLFMFCD00011310; Zirconium(IV) oxide, 99.99% trace metals basis (purity excludes ~2% HfO2); Zirconium(IV) oxide, nanoparticles, dispersion, <100 nm particle size (BET), 10 wt. % in H2O; Zirconium(IV) oxide, nanoparticles, dispersion, <100 nm particle size (BET), 5 wt. % in H2O; Zirconium(IV) oxide, sputtering target, diam. x thickness 2.00 in. x 0.25 in., 99.95% trace metals basis (excludes 2% HfO2); Zirkonyum diyoksit; Dioxyde de zirconium; Диоксид циркония; zirkonyum diyoksit; ZİRKONYUM DİYOKSİT; ZİRKONYUM DİOKSİT; zirkonyum dioksit; zirkonyum oksit; ZİRKONYUM OKSİT; ZİRCONİA; zirconia; zırconıa; ZİRCONİUM; ZIRCONIUM; zirconium dioxide; Dioxyde de zirconium; Диоксид циркония
Dioxyde de zirconium
Le dioxyde de zirconium (ZrO2, zirkonyum dioksit), parfois appelé zircone (à ne pas confondre avec le zircon), est un oxyde cristallin blanc de dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit). Sa forme la plus naturelle, avec une structure cristalline monoclinique, est la baddeleyite minérale. Une zircone cubique structurée dopante stabilisée, la zircone cubique, est synthétisée dans différentes couleurs pour être utilisée comme pierre précieuse et comme simulant de diamant. [1]
Production, propriétés chimiques, occurrence
La zircone est produite par calcination du dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit). composés, exploitant sa stabilité thermique élevée. [2]
Structure
Trois phases sont connues: monoclinique en dessous de 1170 ° C, tétragonale entre 1170 ° C et 2370 ° C et cubique au-dessus de 2370 ° C. [3] La tendance est à une symétrie plus élevée à des températures plus élevées, comme c'est généralement le cas. Un petit pourcentage des oxydes de calcium ou d'yttrium se stabilise dans la phase cubique. [2] La tazhéranite minérale très rare, (Zr, Ti, Ca) O2, est cubique. Contrairement au TiO2, qui contient du titane à six coordonnées dans toutes les phases, la zircone monoclinique se compose de dioxyde de zirconium à sept coordonnées (zirkonyum dioksit). centres. Cette différence est attribuée à la plus grande taille du dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit). atome par rapport à l'atome de titane. [4]
Réactions chimiques
La zircone est chimiquement non réactive. Il est lentement attaqué par l'acide fluorhydrique concentré et l'acide sulfurique. Lorsqu'il est chauffé avec du carbone, il se transforme en dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit). carbure. Lorsqu'il est chauffé avec du carbone en présence de chlore, il se transforme en dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit). tétrachlorure. Cette conversion est à la base de la purification du dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit). métal et est analogue au procédé Kroll.
Propriétés d'ingénierie
Billes de roulement
Dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit). est l'un des matériaux céramiques les plus étudiés. ZrO2 adopte une structure cristalline monoclinique à température ambiante et passe au tétragonal et au cubique à des températures plus élevées. Le changement de volume causé par les transitions de la structure de tétragonale à monoclinique à cubique induit des contraintes importantes, la faisant se fissurer lors du refroidissement à des températures élevées. [5] Lorsque la zircone est mélangée avec quelques autres oxydes, les phases tétragonales et / ou cubiques sont stabilisées. Les dopants efficaces comprennent l'oxyde de magnésium (MgO), l'oxyde d'yttrium (Y2O3, yttria), l'oxyde de calcium (CaO) et l'oxyde de cérium (III) (Ce2O3). [6]
La zircone est souvent plus utile dans son état de phase «stabilisée». Lors du chauffage, la zircone subit des changements de phase perturbateurs. En ajoutant de petits pourcentages d'yttria, ces changements de phase sont éliminés et le matériau résultant a des propriétés thermiques, mécaniques et électriques supérieures. Dans certains cas, la phase tétragonale peut être métastable. Si des quantités suffisantes de la phase tétragonale métastable sont présentes, alors une contrainte appliquée, amplifiée par la concentration de contrainte à un fond de fissure, peut provoquer la conversion de la phase tétragonale en monoclinique, avec l'expansion volumique associée. Cette transformation de phase peut alors mettre la fissure en compression, retardant sa croissance et augmentant la ténacité à la rupture. Ce mécanisme est connu sous le nom de trempe par transformation et prolonge considérablement la fiabilité et la durée de vie des produits fabriqués avec de la zircone stabilisée. [6] [7]
La bande interdite du ZrO2 dépend de la phase (cubique, tétragonale, monoclinique ou amorphe) et des méthodes de préparation, avec des estimations typiques de 5 à 7 eV. [8]
Un cas particulier de la zircone est celui du polycristal de zircone tétragonale, ou TZP, qui indique une zircone polycristalline composée uniquement de la phase tétragonale métastable.
Les usages
Pont en zircone hautement translucide recouvert de porcelaine et teinté de pâte lustrée
La zircone est principalement utilisée dans la production de céramiques dures, comme en dentisterie, [9] avec d'autres utilisations, notamment comme revêtement protecteur sur des particules de pigments de dioxyde de titane, [2] comme matériau réfractaire, dans l'isolation, les abrasifs et les émaux . La zircone stabilisée est utilisée dans les capteurs d'oxygène et les membranes de piles à combustible car elle a la capacité de permettre aux ions oxygène de se déplacer librement à travers la structure cristalline à des températures élevées. Cette conductivité ionique élevée (et une faible conductivité électronique) en fait l'une des électrocéramiques les plus utiles. [2] Dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit). est également utilisé comme électrolyte solide dans les dispositifs électrochromiques.
La zircone est un précurseur du titanate de zirconate de plomb électrocéramique (PZT), qui est un diélectrique à haute teneur en K, qui se trouve dans une myriade de composants.
Utilisations de niche
La très faible conductivité thermique de la phase cubique de la zircone a également conduit à son utilisation comme revêtement de barrière thermique, ou TBC, dans les moteurs à réaction et diesel pour permettre un fonctionnement à des températures plus élevées. [10] Thermodynamiquement, plus la température de fonctionnement d'un moteur est élevée, plus l'efficacité possible est grande. Une autre utilisation à faible conductivité thermique est une isolation en fibre céramique pour les fours de croissance cristalline, l'isolation des piles à combustible et les systèmes de chauffage infrarouge.
Ce matériau est également utilisé en dentisterie dans la fabrication de 1) sous-châssis pour la construction de restaurations dentaires telles que couronnes et ponts, qui sont ensuite recouverts d'une porcelaine feldspathique conventionnelle pour des raisons esthétiques, ou de 2) prothèses dentaires solides et extrêmement durables construites entièrement en zircone monolithique, avec une esthétique limitée mais en constante amélioration. [11] La zircone stabilisée à l'yttria (oxyde d'yttrium), connue sous le nom de zircone stabilisée à l'yttria, peut être utilisée comme matériau de base solide dans certaines restaurations de couronnes entièrement en céramique. [12]
La zircone trempée par transformation est utilisée pour fabriquer des couteaux en céramique. En raison de leur dureté, les couverts à bords en céramique restent affûtés plus longtemps que les produits à bords en acier. [13]
En raison de son infusibilité et de sa luminosité brillante lorsqu'il est incandescent, il a été utilisé comme ingrédient de bâtons pour les feux de la rampe. [Citation nécessaire]
La zircone a été proposée pour électrolyser le monoxyde de carbone et l'oxygène de l'atmosphère de Mars pour fournir à la fois du carburant et un oxydant qui pourraient être utilisés comme réserve d'énergie chimique à utiliser avec le transport de surface sur Mars. Des moteurs à monoxyde de carbone / oxygène ont été suggérés pour une utilisation précoce du transport de surface car le monoxyde de carbone et l'oxygène peuvent être produits directement par électrolyse de la zircone sans nécessiter l'utilisation de l'une des ressources en eau martiennes pour obtenir de l'hydrogène, qui serait nécessaire pour la production de méthane ou tout carburant à base d'hydrogène. [14]
La zircone peut être utilisée comme photocatalyseur [15] car sa bande interdite élevée (~ 5 eV) [16] permet la génération d'électrons et de trous à haute énergie. Certaines études ont démontré l'activité de la zircone dopée (afin d'augmenter l'absorption de la lumière visible) dans la dégradation des composés organiques [17] [18] et la réduction du Cr (VI) des eaux usées. [19]
La zircone est également un matériau diélectrique potentiel à fort k avec des applications potentielles comme isolant dans les transistors.
La zircone est également employée dans le dépôt de revêtements optiques; c'est un matériau à haut indice utilisable du proche UV au moyen IR, en raison de sa faible absorption dans cette zone spectrale. Dans de telles applications, il est généralement déposé par PVD. [20]
Dans la fabrication de bijoux, certains boîtiers de montres sont annoncés comme étant du "dioxyde de zirconium noir (zirkonyum dioksit)". [21] En 2015, Omega a sorti une montre entièrement ZrO2 nommée "The Dark Side of The Moon" [22] avec boîtier, lunette, poussoirs et fermoir en céramique, annonçant qu'elle est quatre fois plus dure que l'acier inoxydable et donc beaucoup plus résistante aux rayures au quotidien.
Simulant de diamant
Article principal: zircone cubique
Zircone cubique de taille brillante
Les monocristaux de la phase cubique de la zircone sont couramment utilisés comme simulant de diamant en bijouterie. Comme le diamant, la zircone cubique a une structure cristalline cubique et un indice de réfraction élevé. Il est difficile de discerner visuellement une gemme de zircone cubique de bonne qualité à partir d'un diamant, et la plupart des bijoutiers auront un testeur de conductivité thermique pour identifier la zircone cubique par sa faible conductivité thermique (le diamant est un très bon conducteur thermique). Cet état de zircone est communément appelé zircone cubique, CZ ou zircon par les bijoutiers, mais le nom de famille n'est pas chimiquement précis. Le zircon est en fait le nom minéral du dioxyde de zirconium naturel (zirkonyum dioksit). silicate (ZrSiO4).
Dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit).
Kristallstruktur Dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit). (IV) -oxid.png
Des noms
Noms IUPAC
Dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit).
Dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit).
Autres noms
Zircone
Formule chimique ZrO2
Autres anions Dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit).
Autres cations Dioxyde de titane
Dioxyde d'hafnium
Céramiques oxydées - Dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit). (ZrO2)
Le matériau de construction tout usage
Contrairement à d'autres matériaux céramiques, le dioxyde de zirconium (ZrO2 - également appelé zircone, (zirkonyum dioksit).) Est un matériau à très haute résistance à la propagation des fissures. Dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit). les céramiques ont également une dilatation thermique très élevée et sont donc souvent le matériau de choix pour l'assemblage de la céramique et de l'acier.
Bon à savoir:
Propriétés du dioxyde de zirconium (ZrO2, (zirkonyum dioksit).)
Expansion thermique élevée (α = 11 x 10-6 / K, similaire à certains types d'acier)
Excellente isolation thermique / faible conductivité thermique (2,5 à 3 W / mK)
Très haute résistance à la propagation des fissures, haute ténacité à la rupture (6,5 à 8 MPam1 / 2)
Capacité à conduire des ions oxygène (utilisé pour la mesure des pressions partielles d'oxygène dans les sondes lambda)
Une autre combinaison de propriétés exceptionnelle est la très faible conductivité thermique et la haute résistance. En outre, certains types de dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit). la céramique peut conduire les ions oxygène. Les composants fabriqués à partir de ce matériau sont nettement plus chers que les composants en céramique d'alumine. Dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit). les céramiques sont utilisées, parmi
Dioxyde de zirconium (zircone, (zirkonyum dioksit).): Propriétés, production et applications
Le dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit), également connu sous le nom de zircone et de dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit)., Est un oxyde métallique cristallin qui a trouvé son chemin dans l'industrie de la céramique. Il se caractérise par sa haute résistivité thermique, sa résistance mécanique et ses propriétés abrasives.
Utilisée pour la première fois dans l'industrie médicale en 1969, la zircone a démontré une biocompatibilité exceptionnelle, avec de bonnes propriétés tribologiques, une bonne esthétique et des propriétés mécaniques élevées. Il est largement utilisé dans les procédures dentaires, comme dans les couronnes en zircone et les piliers implantaires à base de zircone [1].
L'une de ses formes les plus populaires est la zircone cubique, un composé cristallin cubique incolore et mécaniquement résistant. En raison de sa propriété optiquement irréprochable, il constitue une alternative peu coûteuse aux diamants dans l'industrie de la bijouterie.
Dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit). ne doit pas être confondu avec le zircon (ou le silicate de dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit).), un minéral également utilisé dans l'industrie de la céramique et des réfractaires.
Qu'est-ce que la zircone
Propriétés de la zircone
Comment la zircone est produite et traitée
Les différents domaines d'application où la zircone excelle
Processus de forage dentaire.
Qu'est-ce que la zircone?
La zircone est un solide cristallin de couleur blanche, mais qui peut être produite dans différentes couleurs pour être utilisée comme pierre précieuse alternative au diamant ou comme couronnes dentaires en céramique dans des applications médicales. Naturellement, il se présente sous forme de baddeleyite minéral translucide (parfois transparent), un minéral rare qui a une structure cristalline prismatique monoclinique; c'est-à-dire un minéral ayant des vecteurs inégaux. Aussi appelé «acier céramique», cet oxyde de dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit). est chimiquement inerte et est considéré comme l'un des matériaux de restauration les plus propices, en raison de ses excellentes propriétés mécaniques.
Parmi tous les matériaux céramiques avancés, la zircone a la ténacité et la résistance les plus élevées à température ambiante. À des températures élevées, la zircone peut subir des changements substantiels de volume pendant la transformation de phase. En conséquence, il est difficile d'obtenir des produits de zircone stables pendant le frittage, c'est pourquoi une stabilisation de la zircone est généralement nécessaire. La zircone partiellement stabilisée (PSZ) ajoute aux propriétés mécaniques exceptionnelles et à l'inertie chimique un haut niveau de stabilité chimique, même dans des environnements difficiles. Il est utilisé comme substitut à l'alumine dans des applications biomédicales telles que les implants dentaires, grâce à ses propriétés mécaniques supérieures, et est comparable aux dents en termes de résistance mécanique [2]. D'autres matériaux relatifs au PSZ comprennent la zircone stabilisée à l'yttria (YSZ), la zircone stabilisée au calcaire (CSZ) et la zircone stabilisée à la magnésie (MSZ).
Propriétés de la zircone
La résistance, la ténacité, la biocompatibilité, la fatigue et la résistance à l'usure exceptionnelles de la zircone la rendent optimale pour les applications dentaires. Le dioxyde de zirconium (Zr, (zirkonyum dioksit)), en particulier, est en fait l'un des deux métaux les plus couramment utilisés dans les implants dentaires, aux côtés du titane, car ils présentent tous deux de très bonnes propriétés physiques et chimiques et permettent la croissance des ostéoblastes, les cellules qui forment réellement les os [3]. Voici une liste des propriétés physiques et chimiques les plus importantes de la zircone. Remarquez comment ces propriétés sont suffisamment élevées pour permettre à la zircone d'être un matériau efficace pour de nombreuses applications, en particulier à des fins réfractaires et dentaires.
Haute résistance mécanique
Le dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit) est très résistant à la fissuration (y compris le développement ultérieur de fissures) et aux contraintes mécaniques. D'autres propriétés mécaniques exceptionnelles de la zircone sont présentées dans le tableau ci-dessous.
Résistance et expansion à haute température
Avec un point de fusion de 2700 ° C et un coefficient de dilatation thermique de 1,08 × 10-5 K-1, le dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit) est largement connu pour sa haute résistance à la chaleur. C'est la raison pour laquelle le composé a trouvé une grande variété d'utilisations dans les réfractaires et les industries à haute température. Voici les différentes plages de température du point de fusion de la zircone, en fonction de ses formes dépendant de la température.
Lors du chauffage, cependant, la zircone peut subir un changement de phase, en particulier sous sa forme tétragonale, où des contraintes internes apparaissent et des fissures commencent à se développer. Afin de résoudre et de corriger cette faiblesse, des stabilisants tels que l'yttria sont ajoutés pour constituer une zircone yttria partiellement stabilisée (ou polycristal de zircone tétragonale d'yttria, YTZP) [4].
Faible conductivité thermique
Le dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit) a une conductivité thermique de 2 W / (m · K), ce qui le rend parfait pour les situations où la chaleur doit être contenue.
Résistivité chimique
La substance est chimiquement inerte et non réactive, ce qui fonctionne dans les industries qui utilisent plusieurs produits chimiques pendant le traitement. Cependant, le composé se dissout dans des acides concentrés tels que l'acide sulfurique ou fluorhydrique.
Production et traitement de la zircone
La production de dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit) peut conduire aux trois phases possibles susmentionnées en fonction de la température: monoclinique, tétragonale et cubique. Cette propriété unique du dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit) offre une flexibilité d'utilisation dans une grande variété d'applications et d'industries.
La zircone est produite par traitement thermique, ou dissociation thermique, bien que le faire sous sa forme pure puisse provoquer des changements de phase brusques susceptibles de fissurer ou de fracturer le matériau. C'est à ce moment que le dopage avec des stabilisants, tels que l'oxyde de magnésium, l'oxyde d'yttrium et l'oxyde de calcium, est appliqué pour maintenir la structure intacte. Ce processus thermique est également appelé calcination, où le chauffage à des températures élevées est effectué dans un milieu oxygène ou air.
La zircone peut également être produite en décomposant du sable de zircon par fusion avec des composés tels que le carbonate de calcium, l'oxyde de calcium, le carbonate de sodium, l'oxyde de magnésium et l'hydroxyde de sodium (également connu sous le nom de soude caustique).
La chloration du zircon conduit également à la production de zircone, où le tétrachlorure de dioxyde de zirconium résultant (zirkonyum dioksit) est calciné à une température élevée (~ 900 ° C), produisant une zircone de qualité commerciale. Une autre manière consiste à dissoudre le tétrachlorure de dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit) dans l'eau pour former du chlorure de zirconyle cristallisé. Cette résultante est ensuite traitée thermiquement à haute température pour produire de la zircone de haute pureté [5].
Le dioxyde de zirconium de haute pureté (zirkonyum dioksit) est le précurseur de la production de poudres de dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit), par la réduction de ZrO2 avec de l'hydrate de calcium. Ce procédé calciothermique est préparé sous une atmosphère d'argon à chaleur continue à environ 1000 ° C.
Applications du dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit)
Les propriétés mécaniques élevées de la zircone, son inertie chimique, sa stabilité à haute température, sa résistance à la corrosion et sa haute qualité ont placé cet acier céramique sur le radar dans de nombreuses industries et domaines d’application. De nombreux produits d'aujourd'hui, allant des produits réfractaires aux produits médicaux, en passant par les pigments, l'électronique, les revêtements et les céramiques, sont à base de zircone en raison de ses caractéristiques et avantages supérieurs par rapport à d'autres matériaux. Certaines des applications typiques de la zircone comprennent les matrices pour l'extrusion de métal chaud, les capteurs d'oxygène, les membranes dans les piles à combustible, les sièges de soupape de puits profonds et les joints de pompe marine. Voici une liste de certains des domaines d’application et des utilisations les plus courants de la zircone.
Céramique
La résistance mécanique et la résistance du dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit) en font un composant approprié pour la fabrication de céramique. Cela inclut les couteaux en céramique, qui sont nettement plus résistants que les couverts à lame d'acier en raison du facteur de dureté élevé de la zircone.
À des fins réfractaires
En raison de sa résistance thermique élevée, le dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit) est utilisé comme composant dans les creusets, les fours et autres environnements à haute température. De plus, le dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit) renforce les propriétés ignifuges des céramiques. Les briques réfractaires et les plaques de blindage sont des exemples d'applications réfractaires à base de zircone. De plus, lorsqu'elle est ajoutée au quartz fondu, la zircone peut être utilisée pour produire du verre siloxyde, un verre plus dur et plus résistant aux contraintes que le verre opaque au quartz [6]. La zircone peut également être ajoutée à l'oxyde d'aluminium pour être utilisée dans les composants pour le processus de moulage de l'acier.
Revêtement barrière thermique (TBC)
Le dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit) est appliqué comme revêtement pour les composants de moteurs à réaction qui sont exposés à des températures élevées. Ceci est rendu possible grâce à la faible conductivité thermique et à la résistance thermique élevée du composé. Des études ont confirmé l'efficacité du dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit) pour les applications TBC, à condition que le matériau soit appliqué correctement et uniformément.
Industrie dentaire
En raison de sa biocompatibilité, de sa bonne esthétique et de ses propriétés mécaniques élevées, l'une des utilisations les plus populaires du dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit) est en dentisterie, principalement dans les restaurations dentaires pour bridges, couronnes et facettes en porcelaine feldspathique et prothèses dentaires. Le dioxyde de zirconium stabilisé à l'yttria (zirkonyum dioksit) joue également un rôle déterminant dans la production de couronnes en zircone quasi permanentes.
Matériau résistant aux rayures et abrasif
Avec sa stabilité mécanique et sa résistance à l'abrasion élevées, la zircone est utilisée comme matériau abrasif. Il est également utile comme couche de protection pour les pièces mécaniques, en raison de la résistance du composé aux rayures et aux contraintes mécaniques.
Systèmes riches en oxygène
Alors que d'autres matériaux peuvent subir une oxydation et compromettre son intégrité, le dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit) est stable en présence d'oxygène. En fait, il est utilisé dans les membranes de piles à combustible et les mécanismes de détection d'oxygène, même à des températures élevées.
Le dioxyde de zirconium (ZrO2, (zirkonyum dioksit)), également appelé dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit) ou zircone, est un oxyde métallique inorganique principalement utilisé dans les matériaux céramiques. Le dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit) succède au dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit) en tant que composé de l'élément dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit) le plus fréquemment présent dans la nature. C'est un métal lourd dont 0,016% se trouve dans la croûte terrestre et qui, ainsi, se produit plus fréquemment que les éléments chlore et cuivre. Sa grande dureté, sa faible réactivité et son point de fusion élevé en ont fait le minéral le plus ancien que l'on puisse trouver sur la terre. Le dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit) ne se produit pas massivement mais est lié aux minéraux, principalement au zircon (ZrSiO4).
Le zircon est également connu comme une pierre précieuse dont la couleur peut varier du blanc incolore au brun, au vert, etc., en fonction des traces d'impuretés. En raison de leur densité optique élevée, les gemmes de zircon (et de zircone) ont des indices de réfraction élevés. À condition qu'ils soient purs et suffisamment grands, ils conviennent donc comme substituts (moins chers) des diamants. Aucun des isotopes naturels du zircon n'est radioactif. Pourtant, comme le zircon est relativement souvent impurifié avec des oxydes d'uranium et d'autres substances radioactives telles que les sels de thorium, il est responsable d'une grande partie du rayonnement radioactif naturel. La détermination de l'âge géologique par datation radioactive, par exemple, utilise de telles impuretés.
Le dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit) est le composé le plus important de dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit) qui, en raison de ses propriétés, est utilisé dans divers produits. Dans la nature, le ZrO2 se présente sous forme minérale sous forme de baddeleyite, une modification des réseaux cristallins monocliniques (que l'on trouve souvent sous forme de gravillons altérés dans le gravier). Le dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit) est non magnétique et très résistant aux acides, aux bases alcalines et aux influences exogènes (chimiques, thermiques et mécaniques).
Le dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit) a une stabilité thermique élevée. Il ne fond pas en dessous de 2680 ° C, c'est pourquoi il est utilisé dans les céramiques à haute température comme les creusets ou les fours. Comme, en outre, il a une stabilité mécanique élevée et est très résistant à l'abrasion, il sert par exemple à améliorer les propriétés (en particulier la résistance aux rayures) des vernis et des revêtements appliqués comme couches de finition sur les automobiles ou comme finitions sur les parquets et les meubles. . Le dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit) se trouve également dans les vernis pour produits électroniques, dans les vernis à ongles, dans les encres d’imprimantes à jet d’encre et dans d’autres produits. En outre, il est connu comme un abrasif et se trouve (comme le dioxyde de titane) sous forme de pigment blanc dans la porcelaine.
De plus, les endoprothèses de la hanche et autres céramiques médicales de haute performance bénéficient des avantages du dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit). La dentisterie utilise ses propriétés spéciales lors de la fabrication de cadres corona et de cadres de bridge, de goujons de racine de dent et d'implants dentaires sans métal. Le dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit) est la céramique d'oxyde la plus largement utilisée après l'oxyde d'aluminium. Grâce à sa conductivité électrolytique, elle fut utilisée dès 1897 dans les corps à incandescence (tiges en céramique) de la lampe Nernst, une lampe à incandescence à alimentation électrique inventée par le physicien et chimiste allemand Walther Nernst.
Le dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit) n'est pas auto-inflammable sous forme de poudre nanométrique. Également en mélange avec de l'air (poussière) sous l'influence d'une source d'inflammation, il n'est pas inflammable, il n'y a donc aucune possibilité d'explosion de poussière.
Fiches de données NanoCare
Fiche technique n ° 1 sur le dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit)
Fiche technique n ° 2 sur le dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit)
Fiche technique n ° 3 sur le dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit)
un oxyde cristallin blanc également connu sous le nom de zircone, la forme cristalline cubique utilisée dans les bijoux se trouve rarement dans la nature. Les composés oxydés ne sont pas conducteurs d'électricité. Cependant, certains oxydes structurés en pérovskite sont des applications de recherche conductrices électroniques dans la cathode des piles à combustible à oxyde solide et des systèmes de génération d'oxygène. Ce sont des composés contenant au moins un anion oxygène et un cation métallique. Ils sont généralement de haute pureté (99,999%) de dioxyde de zirconium (ZrO2, (zirkonyum dioksit)) insolubles en poudre dans les solutions aqueuses (eau) et extrêmement stables, ce qui les rend utiles dans les structures céramiques aussi simples que la production de bols en argile pour l'électronique avancée et dans les composants structurels légers dans les applications aérospatiales et électrochimiques telles que les piles à combustible dans lesquelles elles présentent une conductivité ionique. Les composés d'oxyde métallique sont des anhydrides basiques et peuvent donc réagir avec des acides et avec des agents réducteurs puissants dans les réactions redox. Le dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit) est également disponible sous forme de pastilles, de morceaux, de poudre, de cibles de pulvérisation, de comprimés et de nanopoudre (provenant des installations de production à l'échelle nanométrique d'American Elements). Le dioxyde de zirconium (zirkonyum dioksit) est généralement immédiatement disponible dans la plupart des volumes. Des formes de haute pureté, submicroniques et nanopoudres peuvent être envisagées. Des informations supplémentaires techniques, de recherche et de sécurité (MSDS) sont disponibles.
