Material

Cerámica de Zirconia (Y-TZP)

La zirconia estabilizada con itria (Y-TZP) es la más tenaz de las cerámicas de óxido, con una tenacidad a la fractura de 8–10 MPa·m^1/2 y una resistencia a la flexión…

Custom Precision Ceramic Parts

La zirconia estabilizada con itria (Y-TZP) es la más tenaz de las cerámicas de óxido, con una tenacidad a la fractura de 8–10 MPa·m^1/2 y una resistencia a la flexión de hasta 1200 MPa. Esa combinación le permite sobrevivir a impactos y cargas laterales que destrozarían la alúmina o el carburo de silicio, y por ello aparece en hojas de cuchillo, manguitos de bomba, cabezas de bola y cualquier aplicación donde una pieza cerámica soporta maltrato mecánico.

La zirconia también presenta la conductividad térmica más baja de las cerámicas estructurales aquí tratadas (2–3 W/m·K), lo que la convierte en una barrera térmica natural. Su densidad (~6 g/cm³) es mayor que la de la alúmina, por lo que los diseños sensibles al peso prefieren alternativas más ligeras, pero cuando la tenacidad es el factor decisivo la zirconia suele ser la respuesta.

Typical Properties

Indicative ranges — confirm grade and test conditions before design commitment.

PropertyIndicative Value
ComposiciónYttria-stabilised zirconia (Y-TZP)
Densidad6.00-6.05 g/cm3
Dureza Vickers1200-1350 HV
Resistencia a la flexión900-1200 MPa
Tenacidad a la fractura8-10 MPa.m1/2
Temperatura máxima de servicio800-1000 C
Conductividad térmica2-3 W/m.K
Expansión térmica (20-1000 C)10.0 x10-6/K
Potential Advantages

La mayor tenacidad a la fractura entre los óxidos de ingeniería; excelente resistencia al desgaste en contacto deslizante; puede pulirse hasta un acabado superficial de calidad óptica; buena biocompatibilidad para implantes médicos.

Design Considerations

El grado del estabilizante (contenido de itria) determina tanto la tenacidad como la temperatura máxima de servicio: el Y-TZP al 3 mol % ofrece la mejor resistencia a temperatura ambiente pero comienza a degradarse por encima de ~800 °C. Para servicios a mayor temperatura considere zirconia parcialmente estabilizada (PSZ) o cambie a SiC/Si₃N₄.

Limitations & Trade-offs

La degradación a baja temperatura (LTD) en humedad entre 200–300 °C limita el uso a largo plazo en ambientes de vapor o húmedos, salvo que el grado sea específicamente resistente a LTD. No es adecuada como aislante eléctrico en algunas formulaciones; confirme la resistividad si se requiere aislamiento dieléctrico.