FBD Zirconium Oxide Composite

Overview: FBD Zirconium Oxide Composite

FBD is our strongest, highest density, premium product of the Zircar Zirconia range. FBD boards and cylinders are rigid refractory structures composed of ZYBF bulk fibres stabilized with yttria. Fibres used to manufacture FBD undergo multiple processing and heat treatments. It is composed of highly sintered fibre with the shortest fibre length contained in any of our rigid ZrO2 products. The finished FBD product is a tightly bonded, nearly dust free, hard, strong fibrous ceramic.

They have extremely high stability for use as high as 2,000 °C and can be exposed to significantly higher temperatures, depending on the application. It has good hot strength up to 1,700 °C, and can used as protection sleeve, insulation for industrial furnaces or setter for loads up to twice its weight. This product can be machined with conventional tooling.

Applications of FBD Zirconium Oxide Composite

  • Gasketing in high temperature wind tunnels.
  • Insulation for laser machining applications
  • Hot face insulation in solar thermochemical reactors
  • Crucible insulation in crystal growth stations
  • Oxygen / carbon protector sleeve in industrial sensors

Available FBD Zirconium Oxide Composite

FBD

Dimensions

Square Board

from 76.2 x 76.2x 6.3 mm
to 304.8 x 304.8 x 38.1 mm

Rectangular Board

from 228.6 x 457.2 x 6.3 mm
to 228.6 x 457.2 x 76.2 mm

Cylinder

from 12.7 x 19.0 x 152.4 mm
to 203.2 x 254.0 x 152.4 mm

The dimensions depend on the article number.
Customized designs are available on request.

Technical Data of FBD Zirconium Oxide Composite

Property

Unit

FBD

Composition

ZrO2*

Wt. % 

90

Y2O3

10

Typical Impurities

HfO2

Wt. %

1 to 2

SiO2

0.12

TiO2

0.14

CaO

0.09

MgO

0.03

Fe2O3

0.04

Al2O3

0.01

Na2O

0.01

Colour

white

Bulk Density

g/cm3

1.4

Porosity

%

76

Operating Temperature**

°C

2,000

Peak Temperature

°C

2,200

Melting Point

°C

2,590

Flexural Strength, Normal to Fibre Plane

MPa

8.27

Compressive Strength, Normal to Fibre Plane, at 10 % compression

MPa

5.52

Outgassing in Vacuum

Nil

Dilatometric Softening Temperature

°C at 10 psi

1,400

Thermal Expansion Coefficient RT to 1,180 °C (⊥ to Thickness)

10-6.K-1

10.7

Linear Shrinkage 
(⊥ to Thickness)

1 hr at 1,650 °C

%

0.0

24 hrs at 1,650 °C

0.9

Thermal Conductivity (// to Thickness)

at 400 °C

Wm-1.K-1

0.24

at 800 °C

0.26

at 1,100 °C

0.31

at 1,400 °C

0.33

at 1,650 °C

0.35

*1-2 % weight hafnia (HfO2) occurs naturally with zirconia (ZrO2) and does not affect performance.
**Maximum use temperature is dependent of variables such as chemical environment and stresses; both thermal and mechanical.

Physical variables included in this documentation are provided by way of indication only and do not, under any circumstances, constitute a contractual undertaking. Please contact our technical service if you require any additional information.

FBD Zirconium Oxide Composite (167.04k)

FBD Zirconium Oxide Composite

Zirconium Oxide Fibre (326.87k)

Technical datasheet: Zirconium Oxide Fibre

Composite Materials (387.24k)

Composite Materials

FAQs that can help you in this category

Quelle est la différence entre une plaque en silicate de calcium et une plaque en mica ?

Les plaques en silicate de calcium présentent une faible densité (200 – 1 000 kg/m³), une conductivité thermique faible (~0,05–0,35 W/m·K) et une bonne tenue jusqu’à 1 000 °C. Elles sont utilisées comme isolants structurels. Les plaques en mica (phlogopite ou muscovite) offrent une excellente rigidité diélectrique (> 20 kV/mm) et une tenue thermique jusqu’à 500–1 000 °C selon le type. Merci de consulter Final Advanced Materials pour l’usage du composite Mica, ce produit est très particulier. Il doit être en permanence comprimé entre 2 autres plaques pour conserver son intégrité mécanique (dégradation du liant silicone à haute température).

Les composites rigides peuvent-ils être usinés sur machine CNC ?

Oui, les composites inorganiques proposés par Final Advanced Materials peuvent être usinés en CNC. L’usinage des réfractaires à base de silicate de calcium (CaSiO₃) ou matériaux dérivés type boards isolant présente des spécificités liées à leur faible densité, forte porosité et faible cohésion mécanique. Ces composites ne sont pas durs mais il y a un risque élevé d’écaillage et effritement, il faut minimiser les efforts et éviter l’arrachement de matière. La poudre générée est très abrasive, un système d’aspiration sur votre installation est indispensable. Nous pouvons usiner ces matières pour vous dans notre atelier.

Quel composite technique isolant choisir pour une application thermique continue jusqu'à 1 000 °C ?

Pour une application continue à 1 000 °C, Final Advanced Materials recommande des composites à base de fibres céramiques ou silicate de calcium. Ces matériaux offrent une conductivité thermique faible (~0,08–0,35 W/m·K) et une bonne stabilité dimensionnelle. Les composites nanoporeux peuvent descendre à 0,02–0,04 W/m·K mais sont plus fragiles mécaniquement. Le choix dépend du compromis entre isolation thermique et résistance mécanique. Un descriptif complet de l’application et des contraintes est nécessaire pour faire une prescription de matière.

Quelle est la tenue mécanique en compression des panneaux composites à haute température ?

Les panneaux composites haute température de Final Advanced Materials présentent des résistances en compression variant de 1 à 40 MPa selon la densité. Les matériaux isolants légers (fibres, microporeux) sont limités (~1–5 MPa), tandis que les composites plus denses (silicate renforcé, zircone) atteignent 10–20 MPa, jusqu’à 40 MPa pour un silicate de calcium de densité 1300 kg/m3. Attention tous les composites inorganiques qui tiennent à hautes température (>300°C) n’ont aucune élasticité et sont donc assez fragiles.