ジルコニア（酸化ジルコニウム）

ジルコニア（二酸化ジルコニウム、ZrO2）は、主にその極限的な耐熱性と独自の強化機構で評価される高性能テクニカルセラミックスです。純粋なジルコニアは加熱および冷却中に破壊的な相変態を起こすため、商用グレードは安定化処理されます。最も一般的にはイットリア（Y2O3）を5～8重量％添加して、安定した立方晶または正方晶の結晶構造を持つイットリア安定化ジルコニア（YSZ）を製造します。この安定化プロセスは極めて重要であり、これにより熱サイクル中に亀裂を引き起こす破壊的な体積変化が防止されます。

この材料の際立った特性は、非常に高い融点（約2,700°C）と非常に低い熱伝導率（室温で約2.0 W/m·K）です。これらの特性により、YSZはガスタービンブレードの遮熱コーティングの選択材料となり、より高い運転温度とエンジン効率の向上を可能にします。耐火物分野では、ジルコニア系レンガおよびキャスタブルが、製鋼取鍋、ガラス窯ライニング、非鉄金属処理容器において、溶融金属およびスラグ攻撃に対する優れた耐性を提供します。ニッケル基超合金の精密鋳造においては、ジルコニアシェルシステムが、複雑な航空宇宙および発電用部品に必要な熱的安定性と不活性を提供します。

ジルコニアを調達する際、バイヤーは安定化タイプ（完全安定化FSZか部分安定化PSZか）、イットリア含有量、粒度分布、相組成を指定する必要があります。汎用耐火物グレードと高純度セラミックグレードのジルコニアの価格差は大きく、COAを仕様要件と照合することが不可欠です。熱サイクル用途では、複数回の加熱/冷却サイクル後の相安定性と単斜晶含有量に関するデータを要求してください。これは使用中の性能と部品寿命に直接相関します。