Qabaqcıl Tətbiqlər üçün Zirkonyum Sərtləşdirilmiş Alüminium

ZTA alüminium-sirkon kompozit materialdır, üstün gücü və möhkəmliyi ilə seçilir. Alüminium oksid matrisində incə tetraqonal sirkoniya hissəciklərinin stresslə induksiya edilməsi nəticəsində əldə edilir..

Zirkon keramika diqqətəlayiq texniki materiallardır, əla sərtliyi ilə öyünür, istilik sabitliyi, aşınma müqaviməti və bir çox digər keramikaların yerinə yetirə bilmədiyi iş mühitləri. Metal və plastik sadəcə müqayisə edilə bilməz. Bundan əlavə, sirkoniya keramika da alətlər hazırlamaq üçün əla sərtlik nümayiş etdirir.

Güc

ZTA keramika materialları arasında müstəsna gücü və möhkəmliyi ilə seçilir, aşınma müqaviməti, kimyəvi təsirsizlik, aşağı sürtünmə əmsalı, digərləri ilə müqayisədə yüksək sərtlik/sərtlik nisbəti və nisbətən aşağı istilik genişlənmə əmsalı – onu kəsici alətlər kimi tətbiqlər üçün ideal material halına gətirir. Bundan əlavə, onun biouyğunluğu da ZTA-nı cəlbedici material seçimi edir.

ZTA alüminium oksidi matrisi daxilində tetraqonal sirkon hissəciklərinin yüksək vahid paylanması ilə müəyyən edilir.. Bu, top frezeleme və yüksək enerjili aşınma frezeleme kimi mürəkkəb qarışdırma üsullarından istifadə etməklə həyata keçirilir.; Bir-birinə qarışdırıldıqdan sonra tozlar quru presləmə ilə nəzərdə tutulmuş komponentə çevrilə bilər, izostatik basma, enjeksiyon qəlibləmə və ya ekstruziya üsulları.

Alüminium oksidi matrisi boyunca yayılmış sirkoniya, çat enerjisini udmaq və dağıtmaqla qırılma möhkəmliyini artırır., transformasiya sərtləşməsi kimi tanınır. Zirkoniya həmçinin çatlaqların yayılmasının qarşısını alan sıxılma gərginliyi yaradaraq aşınma müqavimətinə də kömək edir – özünü itiləmə kimi tanınır – ZTA-nı daşlama çarxları üçün əla material seçimi edir.

Sərtlik

Zirkonyum bərkidilmiş alüminium oksidi (ZTA) keramika təsirli gücü və qırılma möhkəmliyi ilə öyünür, onları müxtəlif tətbiqlərdə və mühitlərdə istifadə üçün mükəmməl edir. Bu əlamətdar dayanıqlıq, incəliyin stressə səbəb olduğu faza transformasiyasından irəli gəlir, alüminium oksidi matrisi daxilində səpələnmiş, bərabər dağılmış tetraqonal sirkon hissəcikləri; Stress, qırılma müqavimətini artırarkən, çatların yayılmasının enerjisini udaraq onların yayılmasını effektiv şəkildə gecikdirən sirkoniya-alüminiumdan mikro çat şəbəkələri yaratmaq üçün faza çevrilməsinə səbəb olur. (Klauzen 1976).

ZTA, üstün termal şok müqavimətinə görə seçilir. Tetraqonal-monoklin faza tərkibinin unikal kombinasiyası sayəsində, bu keramika çatlamadan və qırılmadan temperaturun sürətli dəyişməsinə tab gətirə bilir, sirkoniyanın streslə induksiya edilmiş metastabil tetraqonal formasına çevrilməsi onun alüminium oksidi matrisində çatların əmələ gəlməsinə qarşı çıxan sıxılma gərginlikləri yaradır və möhkəmliyi əhəmiyyətli dərəcədə artırır və bununla da ZTA-nın performansını daha da artırır..

ZTA təkcə güclü deyil, tetraqonal-monoklin quruluşu və yüksək qırılma möhkəmliyi, həm də aşağı istilik genişlənmə əmsalı (CTE), onu həddindən artıq temperatur tələb edən tətbiqlər və ya ölçülü sabitliyin vacib olduğu mühitlər üçün uyğun edir, dəqiq komponentlər və ya elektron paketlər kimi.

ZTA tibbi implant materialları arasında kimyəvi müqavimətin birləşməsinə görə seçilir, mexaniki xassələri və suda və ya bədən mayelərində stressə kömək edən korroziyaya davamlılıq, ortopedik femur başları və asetabular liners kimi tibbi implantlar üçün əsas namizəd halına gətirir.. BioLOX Delta biomaterialı belə bir nümunədir; hər iki tətbiq üçün ortopedik əməliyyatlar zamanı geniş şəkildə istifadə olunur.

Korroziyaya davamlılıq

ZTA həm alüminium oksidinin, həm də sirkoniyanın üstün xüsusiyyətlərinə malikdir, həm kimyəvi hücuma, həm də aşınmaya yüksək dərəcədə davamlıdır, onu korroziyaya meyilli mühitlər və ya təkrarlanan sürtünmə və ya mexaniki gərginliklə bağlı tətbiqlər üçün mükəmməl edir.

Alüminium oksidinin sərtliyini sirkoniyanın möhkəmliyi ilə birləşdirmək, ağır yüklərə və uzunmüddətli istifadəyə malik komponentlərdə əla aşınma müqavimətini təmin edən əla triboloji xüsusiyyətlərə malikdir., ortopedik implantlar kimi, mayenin idarə edilməsində istifadə olunan kəsici alətlər və aşınmaya davamlı komponentlər (iplik bələdçiləri, rulmanlar, nozzler və s). Bu kombinasiya xüsusilə ortopedik implantlar kimi tibbi və sənaye şəraitlərində tətbiq olunur, kəsici alətlər və ya mayenin idarə edilməsi (saplı bələdçilər podşipniklər burunlar və s).

ZTA-nın gücləndirilmiş qırılma möhkəmliyi onun alüminium oksidi matrisində incə paylanmış sirkon hissəciklərinə aid edilə bilər.. Çatlaqlar yayılmağa başlayanda, onların enerjisi artdıqda və daha da yayıldıqda, bu tetraqonal sirkoniya taxılları transformasiya sərtləşdirmə mexanizminin bir hissəsi kimi onu udmaq və dağıtmaq üçün faza transformasiyasından keçir. – beləliklə, bu materialın qırılma möhkəmliyini artırır.

ZTA keramika istehsalında uğur çirklərdən təmizlənmiş yüksək keyfiyyətli sirkoniya və alüminium tozlarından istifadə etməkdədir.. Soyutma zamanı kortəbii tetraqonaldan monoklinik sirkoniyaya çevrilmənin qarşısını almaq və uzun müddətli istifadə zamanı aşağı temperaturun pozulmasına səbəb olan su molekulları ilə kimyasorbsiyaya həssas olan metastabil monoklinik faza formalaşmasını minimuma endirmək üçün sinterləmə nəzarət edilməlidir.; Saint-Gobain ZirPro-nun ZTA keramika sinterləmə prosesi bu cür arzuolunmaz hadisələrin qarşısını almaq üçün xüsusi olaraq yaradılmışdır.. Xoşbəxtlikdən Saint-Gobain ZirPro keramika ZTA keramika bu cür hadisələrin baş verməsinin qarşısını almaq üçün xüsusi olaraq hazırlanmışdır. –

İstilik Sabitliyi

Zirkonyum bərkidilmiş alüminium oksidi (ZTA) çatlamadan və qırılmadan temperaturun sürətli dəyişməsinə tab gətirə bilir, alüminium oksidi matrisi daxilində yayılmış sirkon hissəcikləri sayəsində istilik enerjisini udur və krekinq və nasazlığın qarşısını alan sıxılma gərginliyi yaradır.. Çünki ZTA istilik enerjisini çox effektiv şəkildə udur, bu material yüksək temperatur müqaviməti tələb edən tətbiqlər üçün əla seçimdir.

Alüminium oksid matrisinə sirkoniyanın əlavə edilməsi sınıq sərtliyini artıra bilər, eyni zamanda möhkəmlik və aşınma müqaviməti kimi mexaniki xüsusiyyətləri yaxşılaşdırır.. ZTA-da artan sınıq sərtliyi ətraf mühitin temperaturunda metastabil tetraqonal fazadan monoklinik fazaya stresin səbəb olduğu transformasiya ilə əlaqələndirilir.; alüminium oksidinə nisbətən daha kiçik sirkoniya taxıl ölçüləri ilə gücləndirilmiş təsir.

Biolox Delta kimi ZTA materiallarında tetraqonal sirkoniya fazını qorumaq üçün stabilizatorlar tez-tez istifadə olunur.; lakin, hissəciklərin paylanması və qırılma möhkəmliyi baxımından stabilizatorlar olmadan da oxşar nəticələr əldə edilə bilər.

Alüminium oksidi və sirkoniyanın birləşməsi güc baxımından üstün olan qabaqcıl keramika yaradır, qırılma sərtliyi, elastiklik və sərtlik – struktur performansı və korroziyaya davamlılıq tələb edən tətbiqlər üçün vacib olan xüsusiyyətlər. ZTA keramikaları daha yaxşı performans göstərir 99% alüminium oksidi keramika, xüsusi tətbiq ehtiyaclarını daha səmərəli şəkildə qarşılayarkən, qənaətcildir; onların nisbəti hətta xüsusi olaraq uyğunlaşdırıla bilər.