Cirkonijum je uglavnom dostupan u tri materijala: čisti cirkonijum, cirkonijum{0}}kaljeni aluminijum i delimično stabilizovani cirkonijum. Ovi materijali pokazuju različita fizička i hemijska svojstva zbog varijacija u sastavu i preradi, ispunjavajući različite zahtjeve primjene.
Cirkonijum oksid je neorganski nemetalni materijal visokih-performansi sa odličnim fizičkim i hemijskim svojstvima. Ovisno o svom sastavu i procesu pripreme, cirkonij se može kategorizirati u različite materijale. U nastavku ćemo detaljno predstaviti tri glavna materijala od cirkonija.
Čisti cirkonij
Čisti cirkonijum se odnosi na jedinjenje sastavljeno od cirkonija i elemenata kiseonika, koji poseduje visoku tvrdoću, visoku čvrstoću, visoku otpornost na habanje i dobru hemijsku stabilnost. Nadalje, čisti cirkonijum ima visok indeks prelamanja i nisku toplotnu provodljivost, tako da nalazi široku primenu u optičkim i termoizolacionim materijalima. Međutim, čisti cirkonijum ima slabu žilavost i sklon je lomovima pri udaru, što može ograničiti njegovu upotrebu u određenim aplikacijama koje zahtijevaju visoku žilavost.
Cirkonijum{0}}ojačana glinica
Da bi se prevazišla slaba žilavost čistog cirkonija, istraživači su razvili cirkonije-aluminijum ojačane materijale. Ovaj materijal se priprema dodavanjem određene količine cirkonijevih čestica u matricu aluminijuma kroz poseban proces. Dodavanje mikročestica cirkonija može efikasno poboljšati žilavost i otpornost materijala na udar uz održavanje visoke tvrdoće i otpornosti na habanje. Zbog toga se cirkonija-ojačana glinica široko koristi u keramičkim reznim alatima, abrazivima i premazama{5}}otpornim na habanje.
Djelomično stabilizirani cirkonij
Djelomično stabilizirani cirkonij je cirkonijum materijal sa posebnom strukturom. Dodavanjem odgovarajućih stabilizatora (kao što su kalcijum oksid i magnezijum oksid) cirkonijumu, on može održati stabilnu kristalnu strukturu na visokim temperaturama, pokazujući tako dobru otpornost na termički udar i visoku mehaničku čvrstoću. Djelomično stabilizirani cirkonij je od velikog značaja u proizvodnji visokotemperaturnih-komponenti u zrakoplovstvu, nuklearnoj energiji i drugim poljima, a također se široko koristi u medicinskim poljima kao što je dentalna keramika.
Ukratko, tri glavna materijala od cirkonija-čistog cirkonija, cirkonijumom{1}}ojačanog oksida aluminija i djelimično stabiliziranog cirkonija{2}} svaki imaju jedinstvene karakteristike u pogledu performansi, primjene i procesa pripreme. Razumijevanje svojstava ovih materijala pomaže u boljem odabiru i primjeni cirkonijum materijala kako bi se zadovoljile potrebe različitih područja.
