Порошок ZrO₂, стабилизированного иттрием (YSZ): марки 3Y-TZP и 8Y-CSZ — аналоги серии Tosoh TZ
Порошки ZrO₂, стабилизированного иттрием, разработанные в соответствии со спецификациями Tosoh TZ-3Y и TZ-8Y — распылительно-сушёные и атриционно-размолотые марки для конструкционной керамики, стоматологических протезов, электролитов SOFC и теплозащитных покрытий.
Contents
| 2 | Tosoh TZ-equiv. | 30–50% |
|---|---|---|
| Марки YSZ | Эталон производительности | Ценовое преимущество |
Технология порошков YSZ: механизмы стабилизации и фазовый контроль
Добавление иттрия подавляет деструктивный моноклинно-тетрагональный фазовый переход диоксида циркония при ~1170°C. При 3 mol% Y₂O₃ метастабильная тетрагональная фаза обеспечивает трансформационное упрочнение (8–12 MPa·m^0.5). При 8 mol% Y₂O₃ кубическая фаза флюорита максимизирует проводимость ионов кислорода (0.10–0.13 S/cm при 1000°C). Метод совместного осаждения SEMITECH обеспечивает смешивание Y₂O₃ на атомном уровне для равномерного распределения фаз.
3Y-TZP — тетрагональный ZrO₂ для механических применений
| Параметр | Значение | Метод испытания |
|---|---|---|
| ZrO₂ + HfO₂ | ≥94.5 wt% | XRF |
| Y₂O₃ | 5.15 ± 0.20 wt% | XRF |
| Al₂O₃ | 0.25 ± 0.10 wt% | XRF |
| SiO₂ | ≤0.02 wt% | ICP-OES |
| Fe₂O₃ | ≤0.01 wt% | ICP-OES |
| Na₂O | ≤0.04 wt% | ICP-OES |
| d50 (гранулят распылительной сушки) | 30–80 μm | Лазерная дифракция |
| d50 (атриционный помол) | 0.3–0.6 μm | Лазерная дифракция |
| Удельная поверхность BET | 7–15 m²/g | Адсорбция N₂ (ISO 9277) |
| Плотность после спекания | ≥6.05 g/cm³ | Метод Архимеда |
| Предел прочности на изгиб (после спекания) | ≥1000 MPa | 3-точечный изгиб (ISO 6872) |
| Трещиностойкость | 8–12 MPa·m^0.5 | Метод SEVNB / IF |
Применения: зубные коронки/мосты, конструкционные керамические компоненты для оборудования производства полупроводников, наконечники оптоволоконных разъёмов, прецизионные клапаны и насосные узлы. 0.25 wt% Al₂O₃ снижает температуру спекания до ~1450°C при сохранении размера зёрен <0.5 мкм.
▶Show full content (5 sections)
8Y-CSZ — кубический ZrO₂ для ионной проводимости
| Параметр | Значение | Метод испытания |
|---|---|---|
| ZrO₂ + HfO₂ | ≥86.0 wt% | XRF |
| Y₂O₃ | 13.6 ± 0.30 wt% | XRF |
| Al₂O₃ | ≤0.10 wt% | XRF |
| SiO₂ | ≤0.02 wt% | ICP-OES |
| d50 (распылительная сушка) | 30–80 μm | Лазерная дифракция |
| d50 (атриционный помол) | 0.3–0.5 μm | Лазерная дифракция |
| Удельная поверхность BET | 6–12 m²/g | Адсорбция N₂ (ISO 9277) |
| Плотность после спекания | ≥5.90 g/cm³ | Метод Архимеда |
| Ионная проводимость (1000°C) | 0.10–0.13 S/cm | EIS (4-точечный) |
Применения: электролитные мембраны SOFC, теплозащитные покрытия (EB-PVD и APS), лямбда-датчики кислорода, электрохимические кислородные насосы. Необходимо спекать до плотности >99% для газонепроницаемых электролитных мембран.
Сравнение марок — справочник по спецификациям для покупателей
| Параметр | SEMITECH 3Y-TZP | Tosoh TZ-3YS-E | SEMITECH 8Y-CSZ | Tosoh TZ-8YS |
|---|---|---|---|---|
| Y₂O₃ (wt%) | 5.15 ± 0.20 | 5.15 ± 0.20 | 13.6 ± 0.30 | 13.3 ± 0.50 |
| Al₂O₃ (wt%) | 0.25 ± 0.10 | 0.25 ± 0.10 | ≤0.10 | ≤0.05 |
| d50 (μm) | 0.3–0.6 | 0.4–0.6 | 0.3–0.5 | 0.4–0.5 |
| BET (m²/g) | 7–15 | 7–10 | 6–12 | 6–8 |
| Плотность после спекания (g/cm³) | ≥6.05 | ≥6.05 | ≥5.90 | ≥5.90 |
| Ценовой индекс | 100 | 150–180 | 100 | 160–200 |
Цепочка поставок: альтернативные закупки вместо Tosoh
Ограничения мощностей Tosoh привели к удлинению сроков поставки до 16–24 недель с 2024 года. SEMITECH поддерживает отношения с тремя китайскими производителями YSZ с суммарной мощностью >5 000 т/год и проводит ежегодные аудиты трассировки сырья, управления процессами и QC-возможностей. Бесплатные пробные образцы массой 1 кг с полным аналитическим пакетом — обращайтесь по адресу info@semitechnm.com.
Часто задаваемые вопросы
В чём разница между 3Y-TZP и 8Y-CSZ?
3Y-TZP (3 mol% иттрия) сохраняет тетрагональную фазу для максимальной прочности (≥1000 МПа, 8–12 MPa·m^0.5) — используется для конструкционной и стоматологической керамики. 8Y-CSZ (8 mol% иттрия) стабилизирует кубическую фазу для максимальной ионной проводимости (0.10–0.13 S/cm при 1000°C) — применяется в SOFC и датчиках. Не взаимозаменяемы.
Может ли YSZ от SEMITECH напрямую заменить Tosoh TZ-3Y?
В большинстве случаев — да. Незначительные различия в морфологии порошка могут потребовать корректировки профиля спекания на ±10–20°C. SEMITECH предоставляет рекомендации по оптимизации и данные пробных спеканий.
Какую форму порошка следует указывать?
Гранулят распылительной сушки (d50 30–80 мкм) — для сухого прессования и изостатического прессования. Атриционный помол (d50 0.3–0.6 мкм) — для шликерного литья, ленточного литья и литья под давлением.
Каковы типичные сроки поставки и минимальный заказ?
Склад: 7–14 дней, MOQ 25 кг. Нестандартные спецификации: 4–6 недель, MOQ 100 кг. Годовые договоры на поставку доступны при объёме свыше 1 т/год.