ከዚርኮኒያ ጠንካራ ከአሉሚኒየም ጋር የማይመሳሰል ጥንካሬ (ZTA) ሴራሚክስ

ዚርኮኒያ ጠንካራ አልሙኒያ (ZTA) ሴራሚክስ ወደር የለሽ ጥንካሬ ይመካል. የላቀ የመልበስ መቋቋምን ይመራሉ, በዕለት ተዕለት ተግባራት ውስጥ ያለ ጥረት አፈፃፀም ኬሚካላዊ አለመመጣጠን እና ዝቅተኛ ግጭት – ከብረት ውስጥ ከፍተኛ ጥንካሬ እና ጥንካሬን መጥቀስ የለበትም.

ZTA በጭንቀት ምክንያት በሚፈጠር የደረጃ ለውጥ ወደ ሞኖክሊኒክ መልክ በጭንቀት ውስጥ የሚያልፍ በአሉሚኒየም ማትሪክስ ውስጥ ሜታስቴብል ቴትራጎን ዚርኮኒያ ፖሊክሪስታል አግግሎሜሬትስን ያካትታል።, ስለዚህ የሽላጩን መበታተን እና ስንጥቅ መስፋፋትን ማቆም, በተለምዶ ትራንስፎርሜሽን ማጠናከር በመባል ይታወቃል.

የዝገት መቋቋም

ZTA ከንጹህ አልሙኒየም ጋር ሲወዳደር የላቀ ኬሚካላዊ የመቋቋም አቅም ያለው ሲሆን ከፍተኛ ሙቀትን ሳይበላሽ መቋቋም ይችላል።, በአስቸጋሪ አካባቢዎች እና ሁኔታዎች ውስጥ ለኢንዱስትሪ አፕሊኬሽኖች ተስማሚ የቁሳቁስ ምርጫ ማድረግ.

የዜድቲኤ ጥንካሬ በዚርኮኒያ ቅንጣቶች ተበታትነው ሃይልን የሚወስዱ ናቸው።, መሰንጠቅን ለመከላከል ይረዳል. በአይቲሪየም ኦክሳይድ ሲጨመር, ዚርኮኒያ በጭንቀት ጊዜ ከሚታሰበው ቴትራጎን ደረጃ ወደ ሞኖክሊኒክ ይለወጣል ፣ ይህም የስብራት ጥንካሬን የሚጨምር የግጭት ጭንቀት ይፈጥራል።.

በዚርኮኒያ ላይ የተመሰረቱ ሴራሚክስ እንደ ZTA ያሉ የሙቀት ድንጋጤዎችን ለመቋቋም የአልሙኒየም ቅንጣቶችን ይይዛሉ. ይህ እንደ መፍጨት እና መቁረጥ ባሉ ከፍተኛ አፈፃፀም አፕሊኬሽኖች ውስጥ ሳይሰነጠቅ ወይም ሳይሳካለት ፈጣን የሙቀት ለውጦችን እንዲቋቋም ያስችለዋል።; ዝቅተኛ የመስመራዊ እና የቶርሲዮን መስፋፋት እጅግ በጣም ጥሩ የመሸከም አቅም እና የአፈፃፀም ችሎታዎችን ይሰጣል. ZTA ይመካል 2-3 ዝቅተኛ የመስመራዊ/torsional የማስፋፊያ Coefficients ሲኖረው ከንጹህ አልሙኒያ ጋር ሲወዳደር ጠንካራ የመሸከም አቅም እና ልዩ የመሸከም አቅም እና የአፈጻጸም አቅም.

ከፍተኛ ጥንካሬ

ZTA የአሉሚኒየም ጥንካሬን እና ጥንካሬን ከዚርኮኒያ ማጠናከሪያ ጋር በማጣመር ለፍላጎት አፕሊኬሽኖች ልዩ ቁሳቁስ።. ይህ ጥምረት ወደር የለሽ ጥንካሬ ይሰጣል, ስብራት ጥንካሬ, የመለጠጥ እና ጥንካሬ ባህሪያት በአንድ ጥቅል ውስጥ.

ክላውሰን የተገኘው በ 1976 ያልተረጋጋ ዚርኮኒያ በአሉሚኒየም ላይ መጨመር የስብራት ጥንካሬን በእጅጉ ይጨምራል, በቴትራጎን-ሞኖክሊኒክ ለውጥ ምክንያት በማትሪክስ ውስጥ ተበታትነው የተበታተኑ ጥሩ ቴትራጎን ዝናብ. እንደነዚህ ያሉት የሜታብሊክ ዝናቦች እየተቃረበ ባለው ስንጥቅ ግንባር ወይም ሌላ የእፎይታ ምንጭ እስኪለቀቁ ድረስ እንዳይለወጡ የተከለከሉ ናቸው።, እንደ ማቅለጥ.

ትኩስ-የተጫነ 10mol% yttria-stabilized zirconia (10YSZ), ከ በያዙ ቅንጣቶች ወይም ፕሌትሌትስ የተጠናከረ 0 እስከ 30wt% የአሉሚኒየም ይዘት ለጠንካራ ጥንካሬ ተዳርገዋል።, የስብራት ጥንካሬ እና የዘገየ ስንጥቅ እድገት በ1000C አየር. ውጤቶቹ እንደሚያሳዩት ከፍተኛ የመተጣጠፍ ጥንካሬ እና የፕሌትሌት ውህዶች ስብራት ጥንካሬ በዚህ ቅንብር ይዘት ተገኝቷል።.

ከፍተኛ ጥንካሬ

የዚርኮኒያ ሴራሚክስ ያልተለመደ የጥንካሬ ጥምረት ያቀርባል, የመቋቋም ችሎታ, እና ከባህላዊ ቴክኒካል ሴራሚክስ እጅግ የላቀ ሁለገብነት. እንደ ZTA ያሉ የዚርኮኒያ አወቃቀሮች ለዛሬዎቹ በጣም አስቸጋሪ የሆኑ አፕሊኬሽኖች ከኤሮስፔስ አካላት አስከፊ አካባቢዎችን እስከ ዘላቂ ህይወት ድረስ ለሚቀጥሉት ትውልድ ባዮሜዲካል ተከላዎች መፍትሄ ይሰጣሉ። – ዛሬ በጣም አስፈላጊ ለሆኑ ፍላጎቶች አስተማማኝ መፍትሄዎችን መስጠት.

ZTA የላቀ የመተጣጠፍ ጥንካሬ ስላለው ከሌሎች ቁሳቁሶች ጎልቶ ይታያል, በሚታሰረው ቴትራጎን ደረጃ ምክንያት ስብራት ጥንካሬ እና የስንጥቅ ስርጭትን መቋቋም. ይህ በዝቅተኛ የሙቀት መጠን ወደ ሞኖክሊኒክ ዚርኮኒያ መለወጥ ተጨማሪ እድገትን ለማስቆም ዞኑን ከስንጥቅ ግንባር ቀደም ብሎ ይጨመቃል.

ይቲሪያ በከፊል የተረጋጋ ዚርኮኒያ (Y-TZP) እና ሴሪየም በከፊል የተረጋጋ ዚርኮኒያ (ምን-TZP) ቲትራጎን ወይም ሴሪየምን በዝቅተኛ የሙቀት መጠን በመጠበቅ የቲትራጎን ደረጃን በመቆየት ከ ZTA ጋር ተመሳሳይ የሆኑ ልዩ የጠንካራነት ባህሪዎችን ያሳያሉ።, በተሻለ ሊተዳደር በሚችል የሙቀት መጠን ለውጥን መፍቀድ እና በብስክሌት ጭነት ሙከራዎች ወቅት ከአሉሚኒየም ተጓዳኝዎች ያነሰ የገጽታ ጉዳት ያሳያል.

ዝቅተኛ ግጭት

ዚርኮኒያ ከሚገኙት በጣም አስቸጋሪው የምህንድስና ሴራሚክስ አንዱ ነው እና ዝቅተኛ የግጭት ባህሪያቱ የመልበስ አቅምን ለመጨመር እና የቅባት መስፈርቶችን እየቀነሰ ይሄዳል።.

ZTA ሴራሚክስ ለከፍተኛ ጥንካሬ አልሙኒያን ይይዛል. ይህ በአሉሚና ማትሪክስ ውስጥ የሚታረሙ yttria-stabilised tetragonal zirconia ቅንጣቶች ሳይለወጡ እንዲቆዩ ያስችላቸዋል።, በተጠላለፈ የእህል መረብ ምክንያት ክሪስታል የቀረው.

ቁጥጥር የሚደረግበት ቅንብር እና የማቀነባበሪያ ሁኔታዎች ድንገተኛ ቴትራጎን-ወደ-ሞኖክሊን ለውጥ እንዳይከሰት ከሚደረግ የሙቀት መጠን ሲቀዘቅዝ ያረጋግጣሉ, በስብራት ጥንካሬ ሙከራ ውስጥ ለብዙ-ምት ችሎታ አስተዋፅዖ ማድረግ. በተጨማሪም, በአሉሚና-ዚርኮኒያ ውስጥ ያለው ከፍተኛ ተመሳሳይነት ያለው ትንሽ የእህል መጠን ያለው ስብጥር ዝቅተኛ ስንጥቅ ኃይልን ያስከትላል ፣ ይህም በአልማዝ ማስገቢያ ሙከራዎች ወቅት ወደ አጭር ስንጥቅ ርዝመት ይተረጎማል።.

ከፍተኛ የሙቀት መስፋፋት

የአሉሚና ማትሪክስ ማያያዣ ኃይል የቴትራጎን ዚርኮኒያ ቅንጣቶች በሚቀዘቅዝበት ጊዜ ወደ ሞኖክሊኒክ ዚርኮኒያ እንዳይሸጋገሩ ለመከላከል ያስችለዋል።, በማድረግ 10 ሞለኪውል % yttria-stabilized zirconia-alumina ውህዶች የተረጋጋ እና የተሰነጠቀ ነፃ.

የሴሪየም ወደ ዚርኮኒያ መጨመር በከፊል እንዲረጋጋ ያስችለዋል (ምን-TZP). Ce-TZP በክፍል ሙቀት ውስጥ ባለ ቴትራጎን ደረጃን ይይዛል እና ጥንካሬን በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል, ከተለምዷዊ የጥርስ ሴራሚክ ቁሳቁሶች ጋር ሲነጻጸር ስብራት ጥንካሬ እና የመተጣጠፍ ጥንካሬ.

Ce-TZP ን የሚያካትቱ ዚርኮኒያ ጠንካራ የአልሙኒየም ውህዶች, yttria-የተረጋጋ ዚርኮኒያ (Y-TZP), ወይም ማግኒዥያ-የተረጋጋ ዚርኮኒያ (MG-PSZ) ከሁለቱም አሉሚኒየም እና ሞኖሊቲክ ዚርኮኒያ የሚበልጠው ልዩ ጥንካሬን ያሳያል, እንደ የህክምና ተከላ ላሉ መተግበሪያዎች ZTA ትክክለኛ እጩ ማድረግ, የኤሮስፔስ ክፍሎች እና የኢንዱስትሪ ማሽኖች. ዜድቲኤ ከአሲድ የሚከላከለው ብዙ ኬሚካላዊ የመቋቋም ባህሪያትን ይዟል, የጨው መፍትሄዎች, የቀለጠ ጨው አልካላይስ እንዲሁም ከፍተኛ ሙቀት.