고온 내화 세라믹 재료 3YSZ 또는 정방형 지르코니아 다결정체(TZP)라고 부를 수 있는 것은 3% 몰 이트륨 산화물로 안정화된 산화지르코늄으로 만들어집니다.

이 지르코니아 등급은 거의 모든 정방정이므로 상온에서 가장 작은 입자와 가장 큰 경도를 갖습니다. 또한 작은(마이크론 미만) 입자 크기로 인해 뛰어난 표면 마감을 달성하고 날카로운 모서리를 유지할 수 있습니다.

지르코니아는 전이 강화를 촉진하기 위해 MgO, CaO 또는 Yttria와 함께 안정제로 자주 사용됩니다. 완전한 정방정계 결정 구조를 생성하는 첫 번째 방전 대신, 이것은 냉각 시 준안정적인 부분적으로 입방정 결정 구조를 생성합니다. 정방형 석출물은 충격 시 전진하는 균열 선단에 가까운 응력 유도 위상 변화를 경험합니다. 이 과정에서 상당한 양의 에너지를 흡수하면서 구조가 확장되어 이 소재의 놀라운 인성을 설명합니다. 고온은 또한 상당한 양의 개질을 일으켜 강도에 악영향을 미치고 3-7%의 치수 팽창을 일으킵니다. 앞서 언급한 혼합물을 추가함으로써 정사각형의 양을 관리하여 인성과 강도 손실 사이의 균형을 맞출 수 있습니다.

실온에서 3 mol% Y2O3(Y-TZP)로 안정화된 정방정 지르코니아는 인성, 굽힘 강도 측면에서 최고의 성능을 나타냅니다. 또한 이온 전도도, 낮은 열전도도, 변형 후 강화, 형상 기억 효과와 같은 특성을 보여줍니다. 정방형 지르코니아를 사용하면 내식성, 내마모성이 우수하고 표면 마감이 우수한 세라믹 부품을 만들 수 있습니다.

이러한 종류의 기능을 통해 고관절 이식 및 치과 재건을 위한 생의학 분야와 연료봉 클래딩의 열 장벽 층으로서 핵 분야와 같은 분야에서 널리 사용될 수 있습니다.