氧化钇稳定氧化锆 (YSZ) 粉体:3Y-TZP 与 8Y-CSZ 牌号 — Tosoh TZ 系列同等品
工程设计对标 Tosoh TZ-3Y 和 TZ-8Y 规格,用于结构陶瓷、齿科修复体、SOFC 电解质和热障涂层。
目录
| 2 | Tosoh TZ 同等级 | 30–50% |
|---|---|---|
| YSZ 牌号 | 性能基准 | 成本优势 |
YSZ 粉体技术:稳定机理与相控制
纯氧化锆在约1170°C发生破坏性单斜-四方相变(3–5%体积膨胀),导致烧结体开裂。添加 Y₂O₃ 可在室温下锁定所需晶相。
3 mol% Y₂O₃ 保留亚稳态四方相(3Y-TZP),裂纹尖端相变增韧提供 8–12 MPa·m^0.5 断裂韧性。8 mol% Y₂O₃ 完全稳定立方相(8Y-CSZ),最大化氧离子空位浓度,1000°C 离子电导率 0.10–0.13 S/cm。
SEMITECH 通过共沉淀确保 Y₂O₃ 原子级混合,煅烧后喷雾干燥或研磨制备。
3Y-TZP — 力学应用的四方相氧化锆
| 参数 | 数值 | 测试方法 |
|---|---|---|
| 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(喷雾干燥造粒) | 30–80 μm | 激光衍射 |
| d50(研磨) | 0.3–0.6 μm | 激光衍射 |
| BET 比表面积 | 7–15 m²/g | N₂ 吸附 (ISO 9277) |
| 烧结密度 | ≥6.05 g/cm³ | 阿基米德法 |
| 弯曲强度(烧结后) | ≥1000 MPa | 三点弯曲 (ISO 6872) |
| 断裂韧性 | 8–12 MPa·m^0.5 | SEVNB / IF 法 |
主要应用:齿科 CAD/CAM 牙冠和牙桥、半导体设备结构陶瓷、光纤插芯、精密阀门和泵部件、耐磨切削工具。0.25 wt% Al₂O₃ 将烧结温度降至约1450°C 并抑制晶粒长大。
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8Y-CSZ — 离子导电的立方相氧化锆
| 参数 | 数值 | 测试方法 |
|---|---|---|
| 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(喷雾干燥) | 30–80 μm | 激光衍射 |
| d50(研磨) | 0.3–0.5 μm | 激光衍射 |
| BET 比表面积 | 6–12 m²/g | N₂ 吸附 (ISO 9277) |
| 烧结密度 | ≥5.90 g/cm³ | 阿基米德法 |
| 离子电导率 (1000°C) | 0.10–0.13 S/cm | EIS(四探针) |
主要应用:SOFC 电解质膜、热障涂层(EB-PVD/APS)、汽车 Lambda 氧传感器、电化学氧泵。须烧结至 >99% 密度以防气体交叉泄漏。
牌号对比 — 采购商规格参考
| 参数 | 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 |
| 烧结密度 (g/cm³) | ≥6.05 | ≥6.05 | ≥5.90 | ≥5.90 |
| 价格指数 | 100 | 150–180 | 100 | 160–200 |
供应链:Tosoh 替代采购
Tosoh 自2024年产能限制使交货期延至16–24周。SEMITECH 维护三家中国 YSZ 生产商合格关系(合计产能 >5,000 MT/年),经年度审核覆盖原材料可追溯性、工艺控制和质控能力。
采购商可获取:1 kg 评估样品及完整分析数据包、烧结曲线优化支持、Tosoh TZ 基准并排对比数据。
常见问题
+3Y-TZP 和 8Y-CSZ 有什么区别?
3Y-TZP 保留四方相获得最大机械强度(≥1000 MPa, 8–12 MPa·m^0.5),用于结构和齿科陶瓷。8Y-CSZ 稳定立方相获得最大离子电导率(0.10–0.13 S/cm),用于 SOFC 和氧传感器。两种牌号不可互换。
+SEMITECH 粉体能否直接替换 Tosoh TZ-3Y?
大多数情况可以。关键规格一致,但粉体形貌差异可能需 ±10–20°C 和 ±15 min 烧结调整。SEMITECH 提供烧结优化指导。
+喷雾干燥还是研磨?
喷雾干燥(d50 30–80 μm)用于干压和冷等静压。研磨亚微米(d50 0.3–0.6 μm)用于注浆、流延和陶瓷注射成型。
+交货期和 MOQ?
库存品 7–14 工作日,MOQ 25 kg。定制规格 4–6 周,MOQ 100 kg。年用量 >1 MT 可签年度协议。