يُعتبر الكوب الزيركوني الذي يحتوي على نقاء 99.9% وكثافة 6.00 ودرجة حرارة تشغيل قصوى تصل إلى 2200 درجة مئوية، مستخدمًا بشكل أساسي في صهر المعادن الثمينة. يتمتع بثبات حراري ممتاز ويستخدم بشكل رئيسي في صهر المعادن الثمينة النادرة. تتمتع أكواب الزيركونيا باستقرار جيد في درجات الحرارة العالية، مما يجعلها منتجات حرارية مثالية لأغراض التجارب.

تصل نقطة انصهار ثنائي أكسيد الزيركونيوم إلى 2700 درجة مئوية، مما يجعله أحد أكثر المواد المقاومة للحرارة في الطبيعة. لديه توصيل حراري ضعيف ولكنه يتمتع بتوصيل كهربائي قوي ومقاومة للتآكل. حتى عند تسخينه لأكثر من 1900 درجة مئوية، لا يتفاعل مع المعادن المنصهرة مثل الألمنيوم والحديد والنيكل والبلاتين والسيليكات أو الخبث الحمضي. لذلك، يتم استخدامه في تصنيع أكواب صهر المعادن الثمينة، والأنابيب المقاومة للحرارة، والزجاج المقاوم للحرارة، والطلاء. يمكن أن يؤدي إضافة ثنائي أكسيد الزيركونيوم إلى الطلاء والزجاج إلى تعزيز مقاومتها للتآكل بالأحماض والقلويات. تتوسع الأفران عالية الحرارة المبطنة بثنائي أكسيد الزيركونيوم بشكل ضئيل عند التسخين، وهي أقل تأثرًا بالتغيرات في درجة الحرارة، مما يقلل من خطر التشقق بسبب التمدد والانكماش الحراري، مما يزيد بشكل كبير من عمر الفرن. عند استخدام ثنائي أكسيد الزيركونيوم كمواد مقاومة للحرارة مع 5% من أكسيد الكالسيوم كمثبت، فإن درجة حرارة مقاومة الحرارة ترتفع بمقدار 500 درجة أعلى من الألومينا، وتزداد قدرتها العازلة ثلاثة أضعاف مقارنة بما كانت عليه قبل الإضافة. تؤدي إضافة ثنائي أكسيد الزيركونيوم الأبيض إلى السيراميك إلى جعلها أكثر بياضًا، وإشراقًا، ومقاومة للحرارة، مع زيادة القوة. يُستخدم هذا النوع من السيراميك في تصنيع زجاجات العزل عالية الحرارة، مما يوفر قدرة عزل قوية ومعامل توسع ضئيل.

إليك المعلمات والمواصفات النموذجية لثنائي أكسيد الزيركونيوم (ZrO2):

• نقطة الانصهار: تقريبًا 2700 درجة مئوية

• التوصيل الحراري: منخفض نسبيًا مقارنة بالمعادن، ولكن يتفاوت حسب الطور (مكعب أو رباعي) ودرجة الحرارة.

• التوصيل الكهربائي: يُظهر ثنائي أكسيد الزيركونيوم توصيلًا كهربائيًا جيدًا.

• الاستقرار الكيميائي: مقاوم للغاية للتآكل بالأحماض والقواعد والمعادن المنصهرة.

• معامل التمدد: منخفض، مما يقلل من خطر التشقق بسبب التمدد الحراري.

• الخصائص العازلة: قدرة عازلة عالية، خاصة عند تثبيتها بإضافات مثل أكسيد الكالسيوم (CaO).

التطبيقات: يُستخدم في التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية مثل أكواب صهر المعادن الثمينة، والتبطين الحراري في الأفران، والزجاج المقاوم للحرارة، والطلاء.

تجعل هذه المعلمات ثنائي أكسيد الزيركونيوم مادة متعددة الاستخدامات في الصناعات التي تتطلب استقرارًا في درجات الحرارة العالية، ومقاومة للتآكل الكيميائي، وخصائص عازلة قوية.