Oxid de zirconiu (ZrO₂), cunoscut și sub numele de dioxid de zirconiu, este un important material ceramic de înaltă performanță. Este o pulbere albă sau galben deschis cu proprietăți fizice și chimice excelente. Zirconia are un punct de topire de aproximativ 2700°C, duritate ridicată, rezistență mecanică ridicată, stabilitate termică și chimică bună și poate rezista la coroziunea acidă și alcalină și la medii cu temperaturi ridicate. În plus, oxidul de zirconiu are un indice de refracție ridicat și proprietăți optice excelente, deci este utilizat pe scară largă și în domeniul optic.
În aplicații practice, puroxid de zirconiuare probleme de schimbare de fază (trecerea de la faza monoclinică la faza tetragonală va provoca schimbări de volum și fisuri în material), așa că este de obicei necesar să se dopeze stabilizatori precum oxidul de ytriu (Y₂O₃), oxidul de calciu (CaO) sau oxidul de magneziu (MgO) pentru a obține oxid de zirconiu stabilizat (zirconia stabilizată) pentru a-i îmbunătăți proprietățile mecanice și rezistența la șocuri termice. Prin procese rezonabile de dopare și sinterizare, materialele din zirconia nu numai că își pot menține proprietăți mecanice excelente, dar pot prezenta și o bună conductivitate ionică, ceea ce le face utilizate pe scară largă în ceramica structurală, pile de combustie, senzori de oxigen, implanturi medicale și alte domenii.
Pe lângă aplicațiile tradiționale ale materialelor structurale, zirconia joacă, de asemenea, un rol din ce în ce mai important în domeniul tratamentului de suprafață de ultra-precizie, în special în domeniul materialelor de lustruire de înaltă calitate. Datorită proprietăților sale fizice unice, zirconia a devenit un material cheie indispensabil pentru lustruirea de precizie.
În domeniul lustruirii,zirconiuse utilizează în principal ca pulbere de lustruit de înaltă calitate și suspensie de lustruit. Datorită durității sale moderate (duritate Mohs de aproximativ 8,5), rezistenței mecanice ridicate și inerției chimice bune, zirconia poate obține o rugozitate a suprafeței extrem de scăzută, asigurând în același timp o rată mare de lustruire și obținând un finisaj de nivel oglindă. Comparativ cu materialele de lustruire tradiționale, cum ar fi oxidul de aluminiu și oxidul de ceriu, zirconia poate echilibra mai bine rata de îndepărtare a materialului și calitatea suprafeței în timpul procesului de lustruire și este un mediu de lustruire important în domeniul fabricației de ultra-precizie.
Pulberea de lustruit cu zirconiu are, în general, o dimensiune a particulelor controlată între 0,05 μm și 1 μm, fiind potrivită pentru lustruirea suprafeței diferitelor materiale de înaltă precizie. Principalele sale domenii de aplicare includ: sticlă optică, lentile de cameră, sticlă pentru ecrane de telefoane mobile, substraturi pentru hard disk-uri, substraturi pentru LED-uri cu safir, materiale metalice de înaltă calitate (cum ar fi aliaje de titan, oțel inoxidabil, bijuterii din metale prețioase) și dispozitive ceramice avansate (cum ar fi ceramica de alumină, ceramica de nitrură de siliciu etc.). În aceste aplicații,oxid de zirconiuPulberea de lustruit poate reduce eficient defectele de suprafață și poate îmbunătăți performanța optică și stabilitatea mecanică a produselor.
Pentru a îndeplini cerințele diferitelor procese de lustruire,oxid de zirconiupoate fi transformat într-o singură pulbere de lustruit sau poate fi combinat cu alte materiale de lustruit (cum ar fi oxid de ceriu, oxid de aluminiu) pentru a obține o pastă de lustruit cu performanțe mai bune. În plus, pasta de lustruit cu oxid de zirconiu de înaltă puritate adoptă de obicei tehnologia de nano-dispersie pentru a face ca particulele să fie puternic dispersate în lichid, evitând aglomerarea, asigurând stabilitatea procesului de lustruire și uniformitatea suprafeței finale.
În general, odată cu îmbunătățirea continuă a cerințelor de calitate a suprafețelor în tehnologia informației electronice, fabricarea optică, industria aerospațială și domeniile medicale de înaltă performanță,oxid de zirconiu, ca un nou tip de material de lustruire de înaltă eficiență, are o perspectivă de aplicare foarte largă. În viitor, odată cu dezvoltarea continuă a tehnologiei de prelucrare de ultra-precizie, aplicarea tehnică a oxidului de zirconiu în domeniul lustruirii va continua să se aprofundeze, contribuind la satisfacerea nevoilor de fabricație de înaltă performanță.