Material

Cerâmica de Zircônia (Y-TZP)

Zircônia estabilizada com ítria (Y-TZP) é a mais tenaz das cerâmicas de óxido, com tenacidade à fratura atingindo 8–10 MPa·m^1/2 e resistência à flexão de até 1200 MPa. Essa combinação…

Custom Precision Ceramic Parts

Zircônia estabilizada com ítria (Y-TZP) é a mais tenaz das cerâmicas de óxido, com tenacidade à fratura atingindo 8–10 MPa·m^1/2 e resistência à flexão de até 1200 MPa. Essa combinação permite que ela sobreviva a impactos e cargas laterais que rachariam a alumina ou o carbeto de silício, e é por isso que aparece em lâminas de facas, mangas de bombas, cabeças de esferas e qualquer aplicação onde uma peça cerâmica sofre abuso mecânico.

A zircônia também apresenta a menor condutividade térmica das cerâmicas estruturais aqui discutidas (2–3 W/m·K), tornando-a uma barreira térmica natural. Sua densidade (~6 g/cm³) é maior que a da alumina, então projetos sensíveis ao peso favorecem alternativas mais leves, mas quando a tenacidade é o fator decisivo a zircônia geralmente é a resposta.

Typical Properties

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

PropertyIndicative Value
ComposiçãoYttria-stabilised zirconia (Y-TZP)
Densidade6.00-6.05 g/cm3
Dureza Vickers1200-1350 HV
Resistência à flexão900-1200 MPa
Tenacidade à fratura8-10 MPa.m1/2
Temperatura máxima de serviço800-1000 C
Condutividade térmica2-3 W/m.K
Expansão térmica (20-1000 C)10.0 x10-6/K
Potential Advantages

Maior tenacidade à fratura entre os óxidos de engenharia; excelente resistência ao desgaste em contato deslizante; pode ser polida até um acabamento superficial de qualidade óptica; boa biocompatibilidade para implantes médicos.

Design Considerations

O grau de estabilizante (teor de ítria) determina tanto a tenacidade quanto a temperatura máxima de serviço — Y-TZP de 3 mol% oferece a melhor resistência em temperatura ambiente, mas começa a degradar acima de ~800 °C. Para serviço em temperatura mais alta, considere zircônia parcialmente estabilizada (PSZ) ou migre para SiC/Si₃N₄.

Limitations & Trade-offs

A degradação em baixa temperatura (LTD) em umidade entre 200–300 °C limita o uso a longo prazo em ambientes de vapor ou úmidos, a menos que o grau seja especificamente resistente a LTD. Não é adequada como isolante elétrico em algumas formulações — confirme a resistividade se o isolamento dielétrico for necessário.