ما هي الاختلافات بين الألومينا والزركونيا؟
الألومينا هي مادة خزفية تقنية شائعة جدًا . كما تستخدم الزركونيا، بما في ذلك الزركونيا المثبتة بالإيتريوم (YSZ)، على نطاق واسع في صناعات الآلات. ونظرًا لأن كلاهما من مواد الأكسيد ويمكن تلبيدهما بدون تفريغ، فإنهما يشتركان كثيرًا في معدات التصنيع ولهما مظاهر متشابهة. ومع ذلك، لا يزال هناك الكثير من الاختلافات بين هاتين المادتين.
السعر: الألومينا مقابل زركونيا
الفرق الأكثر أهمية بين هاتين المادتين هو السعر. تبلغ تكلفة زركونيا أكثر من الضعف حتى بالنسبة لأفضل مواد الألومينا. أحد الأسباب هو تكلفة المادة الخام. وبالمقارنة مع الزرنيخ، فإن الألومينا أكثر وفرة في القشرة الأرضية وأرخص بكثير. من ناحية أخرى، فإن أكسيد الإيتريوم، الذي يستخدم على نطاق واسع كمثبت للزركونيا، هو عنصر أرضي نادر ذو مصدر محدود.
ومع ذلك، فإن تكلفة تشكيل الزركونيا هي التي تساهم بالجزء الأكبر في تشكيل الزركونيا. كثافة الزركونيا أعلى بكثير من الألومينا ومقاومة الزركونيا للتآكل أفضل بكثير من الألومينا. يستغرق طحن الزركونيا بالسماكة نفسها للزركونيا وقتًا أطول 10 مرات تقريبًا من الألومينا ويستهلك المزيد من أدوات الماس. وأيضًا، نظرًا لأن مقاومة الصدمات الحرارية للزركونيا ضعيفة وتتطلب درجة حرارة تلبيد أعلى، فإن عملية التلبيد تكلف أيضًا أكثر من الألومينا.
التطبيقات: الألومينا مقابل زركونيا
نظرًا لأن مقاومة التآكل في الزركونيا أفضل بكثير، فإنه كثيرًا ما يُستخدم كهاون ومدقات، وأوعية طحن ووسائط طحن، وكرات تحمل، وأجزاء خزفية في الصمامات والمضخات. ستدوم أجزاء زركونيا لفترة أطول في الماكينات وأقل تلوثًا من أوعية الطحن. تعد زركونيا أفضل بشكل عام في التطبيقات الميكانيكية ولكن الألومينا مادة أفضل مقاومة للرصاص بسبب انخفاض كثافتها.
على الرغم من أن الزركونيا يمكن أن تتحمل درجات حرارة أعلى، إلا أن الاستخدام في أفران الصناعة نادرًا ما يكون نادرًا. الميزة في درجة حرارة العمل ليست كبيرة جدًا، في حين أن تكلفة الزركونيا أعلى بكثير.
يوفر ZrO2 عالي الكثافة أيضًا مقاومة أفضل للتآكل. يمكن للزركونيا البقاء لفترة أطول في البيئات شديدة التآكل وتعتبر مادة أفضل في مختبرات الكيمياء.
بشكل عام، يكون أداء الزركونيا أفضل إذا لم تؤخذ الكثافة ومقاومة الصدمات الحرارية في الاعتبار. ومع ذلك، فإن التكلفة العالية تحد من تطبيقه وتترك معظم السوق للألومينا.
Chin Trento
