دانلود مقالات ISI درباره دی‌اکسید زیرکونیوم + ترجمه فارسی

دی‌اکسید زیرکونیوم (به انگلیسی: Zirconium dioxide) با فرمول شیمیایی ZrO۲ یک ترکیب شیمیایی است. که جرم مولی آن 123. 218 g/mol می‌باشد. شکل ظاهری این ترکیب، پودر سفید است. زیر کونیا به صورت اکسید خالص در طبیعت وجود ندارد. این ماده در کانی های با دولیت (baddelyite) وزیر کن (zircon) (Zrsio_4 ) وجود دارد. این دوکانی طبیعی منابع عمده ی تأمین کننده ی زیرکونیا هستند. گستردگی منابع زیر کن بسیار زیاد است اما این کانی خلوص کمتری داشته وازاین رواستفاده از آن نیاز به فرایندهای آماده سازی زیادی است. کاربردهای دینامیکی: زیرکونیا در شرایط مناسب ریزساختاری و فازی بالاترین مقاومت به ضربه را در بین سرامیک ها دارد و به همین دلیل در مواردی چون چوب گلف، قیچی سرامیکی، حدیده های کشش سیم، قالب های اکستروژن گرم، واشر در شیرها، پروانه پمپ های انتقال مواد شیمیایی و لجن ها، سر پیستون و آستر پیستون ها کاربرد دارد و کاربرد آن به عنوان اجزاء موتورهای حرارتی باعث شده تا از کاهش دمای موتور جلوگیری شده و بازده موتور افزایش یابد از طرفی میزان سایش کاهش یافته و عمر موتور افزایش می یابد. در همین راستا به عنوان سر سوپاپ، میل لنگ، شاتون و بادامک ها که مقاومت به سایش در آن ها اهمیت دارد، استفاده می شود. یک شرکت آمریکایی یک موتور تحقیقاتی از پوسته نیترید سیلیسیم و اجزای زیرکونیایی طراحی نموده است که مصرف سوخت آن به طور قابل توجهی پایین است. جهت پایداری شیمیایی زیرکونیا در دماهای بالا مطالعه آن جهت کاربرد در سیستم های حرارتی اگزوز، موتور جت و موشک، توربین های گازی به طور جدی دنبال می شود. المنت حرارتی: در دماهای بالا نقص های شبکه ای زیاد شامل حامل بار الکتریکی در زیرکونیا به وجود آمده که نتیجه آن افزایش هدایت الکتریکی می باشد. غلظت این عیوب می تواند با افزایش کاتیون های ثانویه چون کلسیم و یا کاتیون های با ظرفیت متغیر افزایش یابد. به عنوان مثال با افزایش CeO2 دانسیته حامل های بار الکترونی افزایش می یابد: مطابق آنچه گفته شد با افزایش دما مقاومت الکتریکی زیرکونیا کاهش می یابد به طوری که زیرکونیای تثبیت شده در 200 درجه سانتی گراد مقاومت حدود 2300 اهم بر متر را داشته اما در دمای 700 درجه سانتی گراد این مقاومت به 0. 4 می رسد. از طرفی به دلیل دیرگدازی و مقاومت به اکسیداسیون و شوک حرارتی بالا برای زیرکونیا باعث شده تا زمینه های کاربردی آن به عنوان المنت های حرارتی در کوره های الکتریکی تا دمای 2000 درجه سانتی گراد ایجاد شود. المان های فلزی تا 1300 درجه سانتی گراد (کانتال) و از نوع پلاتینیم تا 1600 درجه سانتی گراد را تحمل می نمایند. المان های سرامیکی مثل کاربید سیلیسیم تا 1560 و سوپر کانتال دی سیلیسید مولیبدن تا 1800 درجه سانتی گراد را تحمل می نماید. اما این دو سرامیک محدودیت جدی به دلیل اکسیداسیون در دماهای بالا دارند. زیرکونیا نه تنها مشکل اکسیداسیون را نداشته بلکه از هدایت حرارتی بالاتری در دماهای بالا نسبت به سرامیک های یاد شده برخوردار است. برای حل مشکل هدایت کم زیرکونیا در دماهای پایین از کنتاکت های پلاتین در دو انتهای آن استفاده می شود. بدین ترتیب تا 1000 درجه سانتی گراد به واسطه المان های مقاومتی فلزی پیش گرم شده و به اندازه کافی رسانا می گردد. پیش گرم کردن می تواند به وسیله جا دادن یک ماده حساس (پذیرنده) مانند کاربید سیلیسیم در داخل زیرکونیا صورت پذیرد. این سیستم مشکل کنتاک های الکتریکی را نداشته ولی بازده انرژی کمتری دارد و المان های زیرکونیایی در 1800 درجه سانتی گراد قابلیت تحمل بیش از 10000 ساعت را دارند. ویژگی های آن ویژگی های خاص زیرکونیا که موجب استفاده از آن درکاربردهای متنوعی می شود عبارتند از: 1) استحکام بالا 2) تافنس شکست بالا 3) مقاومت سایشی استثنائی 4) سختی بالا 5) مقاومت شیمیایی استثنایی 6) تافنس بالا 7) دیرگدازی بالا 8) رسانایی یونی (یون اکسیژن)خوب