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Oxidkeramik – Zirkonoxid (ZrO2)
Der universelle Konstruktionswerkstoff
Im Unterschied zu anderen keramischen Werkstoffen weist Zirkonoxid (ZrO2) einen sehr hohen Widerstand gegen die Ausbreitung von Rissen auf. Außerdem besitzt Zirkonoxid-Keramik eine sehr hohe Wärmedehnung und wird deshalb gerne bei der Realisierung von Verbindungen zwischen Keramik und Stahl gewählt.
Zirkonoxid (ZrO2) Eigenschaften
- Hohe Wärmedehnung (α=11 x 10-6/K, ähnlich zu einigen Stahlsorten)
- Sehr gute thermische Isolation beziehungsweise niedrige Wärmeleitfähigkeit (2,5 bis 3 W/mK)
- Sehr hoher Widerstand gegen die Ausbreitung von Rissen, hohe Risszähigkeiten (6,5 bis 8 MPam1/2)
- Fähigkeit zur Sauerstoffionenleitung (Einsatz bei der Messung von Sauerstoff-Partialdrücken in Lambdasonden)
Eine weitere herausragende Eigenschaftskombination ist die sehr geringe Wärmeleitfähigkeit bei gleichzeitig hoher Festigkeit. Außerdem besitzen einige Zirkonoxid-Keramiksorten eine Sauerstoffionen-Leitfähigkeit. Kostenseitig liegen Bauteile aus diesem Werkstoff deutlich über Bauteilen aus Aluminiumoxid-Keramik. Eingesetzt werden Zirkonoxid-Keramiken zum Beispiel als Werkzeuge für die Drahtumformung, als Hilfsmittel in Schweißprozessen, als Material für Kronen und Brücken in der Dentalindustrie, als Isolierring in thermischen Prozessen und als Sauerstoffmesszelle in der Lambdasonde.