Ventajas y desventajas de la cerámica de zirconio
La cerámica de zirconio (ZrO₂) es un material cerámico avanzado compuesto principalmente de dióxido de zirconio. Debido a sus excepcionales propiedades físicas y químicas, se utiliza ampliamente en diversos campos.
Ventajas de la cerámica de zirconio
1. Alta resistencia y tenacidad.
La cerámica de zirconio (cerámica ZrO2) presenta una alta resistencia a la flexión, tenacidad a la fractura y dureza Vickers. Entre todos los materiales cerámicos, tiene una de las mayores resistencias a la flexión y a la tracción, lo que la convierte en una excelente opción para aplicaciones resistentes al desgaste en entornos exigentes.
2. Dureza superior
La zirconia superdura tiene una dureza de Mohs de aproximadamente 8,5, lo que la convierte en uno de los materiales más duros que existen. Su resistencia al rayado y al desgaste es comparable a la del acero, lo que garantiza un rendimiento duradero en aplicaciones de alta fricción.
3. Excelente biocompatibilidad
La cerámica de zirconio es altamente biocompatible y no libera sustancias nocivas al entrar en contacto con los tejidos biológicos. Debido a su excepcional dureza y superficie lisa, se utiliza habitualmente para coronas dentales, implantes óseos y aplicaciones médicas. Además, su atractivo estético la convierte en un material popular para joyería y artículos decorativos.
4. Excelente inercia química
La cerámica de zirconio es altamente resistente a diversas sustancias químicas y entornos corrosivos, lo que la convierte en la opción preferida para aplicaciones industriales que requieren una durabilidad extrema.
5. Excelente aislamiento térmico
Gracias a su baja conductividad térmica, la cerámica de zirconio es un eficaz aislante térmico. Ayuda a reducir la transferencia de calor y mejora la eficiencia energética, lo que la hace ideal para aplicaciones de aislamiento en entornos de alta temperatura.
Desventajas de la cerámica de zirconio
1. Envejecimiento y sensibilidad a la temperatura
La tenacidad de la cerámica de zirconio depende de agentes estabilizadores, pero se degrada con el tiempo debido al calor y la exposición ambiental. Además, la cerámica de zirconio sufre un envejecimiento a baja temperatura, lo que significa que en entornos húmedos por debajo de los 400 °C, experimenta una transformación de fase de zirconio tetragonal a monoclínico. Esta transformación produce microfisuras superficiales y mayor rugosidad, lo que en última instancia da como resultado una menor resistencia y tenacidad.
2. Mala resistencia al choque térmico
La cerámica de zirconio es susceptible a agrietarse o romperse bajo fluctuaciones repentinas de temperatura, lo que restringe su uso en aplicaciones donde ocurren cambios frecuentes de temperatura.
3. Difícil maquinabilidad
Debido a su alta dureza, la cerámica de zirconio es más difícil de mecanizar y procesar en comparación con los metales. El complejo proceso de fabricación y los costos más elevados pueden limitar su uso generalizado en ciertas industrias.
