Zirkonyum bərkidilmiş alüminium oksidi

Alüminium-sirkon kompozitləri incə tetraqonal sirkon hissəciklərinin gərginliyə çevrilməsi yolu ilə sərtləşir., onları müxtəlif tətbiqlər və mühitlər üçün uyğun edən həddindən artıq gücə və möhkəmliyə malik güclü materiallar.

ZTA nümunələri hazırlamaq üçün gelcasting istifadə edilmişdir, müxtəlif bərk yüklərlə məhlulun hazırlanmasının optimallaşdırılmasına diqqət yetirməklə, qəlibləmə və qəlibdən çıxarma prosesləri, həlledici qurutma (osmotik və hava qurutma), və piroliz və sinterləmə prosesləri 1550 və 1650 qurutma məqsədləri üçün degC. Sıxlıq, sərtlik, gelkökmə üsulu ilə hazırlanmış bütün nümunələr üzərində qırılma möhkəmliyi və əyilmə müqavimətinin qiymətləndirilməsi aparılmışdır.

Yüksək sərtliyə malikdir

Zirkoniya bərkidilmiş alüminium oksidi (ZTA) yüksək sərtliyinə görə tələbkar tətbiqlər üçün idealdır. Gel tökmə istifadə edərək hazırlanmışdır, ZTA, üstün gücü ilə öyünməklə yanaşı, digər keramika materiallarına nisbətən qənaət edir. ZTA temperaturlara dözə bilir 1650 degC, gel tökmə və sinterləmə üsullarından istifadə edərək birləşdirilmiş itria ilə stabilləşdirilmiş sirkoniya və alüminium oksidi tozlarından ibarət olduğu üçün qənaətcil olaraq qalır..

ZTA keramikaları tetraqonaldan monoklinik fazalara çevrildiyinə görə diqqətəlayiq möhkəmliyi ilə seçilir., qırılma möhkəmliyini iki qədər artırır. Bu mexanizm onların müvafiq fazaları arasında elastik modulları arasındakı fərqlərdən qaynaqlanır – sirkoniya və alüminium oksidi müvafiq olaraq – Faza transformasiyası zamanı yaranan gərginlik sahələri, əslində, ZTA-nı ənənəvi alüminium keramika ilə müqayisədə daha sərt hala gətirərək çatların yayılmasını azaltmaq üçün hərəkət edir..

Zirconia-toughened alumina boasts superior hardness and fracture toughness over AlN, as well as superior flexural strength compared to both of those materials, making it an excellent candidate for automotive and sustainable energy applications. Bundan əlavə, ZTA features superior thermal shock resistance as well as good electrical insulation properties, making it suitable for automotive use and other medical uses; moreover, ZTA does not exhibit DNA damage or cancerogenetic effects in mammalian cells, providing potential use as dental implant material due to its excellent mechanical properties and biocompatibility properties.

It has a high toughness

Zirkoniya bərkidilmiş alüminium oksidi (ZTA), or zirconium toughened alumina, is a ceramic material composed of both alumina and zirconium that offers exceptional mechanical properties such as high flexural toughness, qırılma sərtliyi, elastiklik, sərtlik və aşınma müqaviməti. Bu materiallar arasındakı nisbət xüsusi tətbiqlərə cavab vermək üçün asanlıqla dəyişdirilə bilər; ZTA məhsulları daha qənaətcil olmaqla yanaşı, təmiz sirkoniya ilə hazırlanmış məhsullardan üstündür.

Bu material biouyğunluğu və uzunmüddətli yükdaşıma qabiliyyətinə görə bud sümüyü başlarının dəyişdirilməsi və asetabulyar astarlarda uğurla istifadə edilmişdir.. Lakin, onun uyğunluğu ilk növbədə in vivo qiymətləndirilməlidir.

ZTA metastabil tetraqonal quruluşu və alüminium oksidi matrisindən sıxılma qüvvəsi sayəsində yüksək möhkəmliyə nail olur., yüksək gərginliklərin transformasiyanın sərtləşməsinə səbəb olduğu yerlərdə; yəni, sirkoniya alüminium oksidi matrisindən sıxılma qüvvələrinə məruz qaldıqda monoklinik formalara çevrilir., çatların yayılmasını yavaşlatan və ya dayandıran gərginlik enerjilərinin istehsalı, bununla da çatların yayılmasının qarşısını alan transformasiya sərtləşdirici təsirlərin yaradılması.

ZTA əhəmiyyətli dərəcədə artırılmış əyilmə gücünə malikdir 99% metastabil tetraqonal faza və alüminium oksidi matrisi sayəsində alüminium keramika, bu baxımdan onu xeyli üstələyir. Lakin, alüminium-sirkon kompozitləri aşağı homojenlik və havanın tutulması, həmçinin nöqtə qüsurlarına və əyilmə gücünün azalmasına səbəb olan hissəciklərin yığılması səbəbindən kövrək ola bilər. – hələ də onun performansı tibb və sənaye tətbiqlərində ənənəvi alüminium keramikasını üstələyir.

Yüksək gücə malikdir

Zirkon ilə bərkidilmiş alüminium oksidi olduqca davamlı materialdır, bu da onu yükdaşıyan tətbiqlər üçün uyğun edir. İncə tetraqonal sirkon hissəciklərinin alüminium oksid matrisinə stress səbəb olduğu çevrilməsi nəticəsində istehsal olunur., onun istehsalı müstəsna güc və möhkəmlik xassələri ilə yüksək vahid hissəcik paylanması ilə nəticələnir.

Keramika kimyəvi korroziyaya da yüksək dərəcədə davamlıdır. Bədən mayelərinə və kimyəvi maddələrə təkrar məruz qalma qabiliyyətinə görə tibbi implantlar və diş materialları da daxil olmaqla bir çox istifadə üçün uyğundur..

ZTA həm də termal zərbəyə davamlılığı ilə seçilir, alüminium oksidi matrisi daxilində yayılmış sirkon hissəcikləri istilik enerjisini udur və çatların əmələ gəlməsinin qarşısını almaq üçün sıxılma gərginliyi yaradır. – bu, ZTA keramikasının soba komponentləri və turbin mühərrik hissələri kimi yüksək temperaturlu tətbiqlər üçün zərər və ya nasazlıq riski olmadan təhlükəsiz şəkildə istifadə edilməsinə imkan verir..

ZTA gücünü strukturundan və nanohissəciklərin paylanmasından alır, eləcə də artan etibarlılıq üçün isti izostatik presləmə və adi sinterləmə. Əlavə elastiklik üçün, molekulları bərk maddələrə çevirən sol-gel istehsal üsullarından istifadə etməklə də istehsal oluna bilər – bu halda alüminium oksidi tozunu və sirkoniya tozlarını geləbənzər mayedə birləşdirərək, daha sonra sobada bişirilməzdən əvvəl bərkimə baş verənə qədər, qəlibdən çıxarılmadan və qurudulmadan, dəyişdirilmiş kristalla birlikdə yüksək sıxlıqlı incə kristal strukturları olan ZTA əldə etmək üçün müxtəlif formalarda formalaşdırıla bilər., atom, yüksək sıxlıq, eləcə də dəyişdirilmiş kristal nümayiş etdirən ZTA ilə nəticələnən elektron vəziyyətlər, atom halları, eləcə də dəyişmiş kristal strukturları, dəyişdirilmiş kristal strukturları, eləcə də dəyişdirilmiş kristal, dəyişmiş kristalla nəticələnən atom halları, artan etibarlılıq üçün atom halları.

Yüksək temperatur müqavimətinə malikdir

ZTA materialı üstün temperatur müqaviməti təklif edir, onu həddindən artıq davamlılıq tələb edən tətbiqlər üçün uyğun edir. Bundan əlavə, korroziyaya davamlılığı və daha yüksək əyilmə gücü ZTA-nı temperaturlara uzunmüddətli məruz qalma üçün uyğun edir. 1773 K – yüksək istilik səviyyələrinə uzunmüddətli avadanlıq məruz qalması üçün əla seçimdir.

Son tədqiqatlar göstərir ki, sirkoniya alüminium oksidinin mexaniki xüsusiyyətlərini artırır, xüsusilə onun möhkəmliyi və əyilmə gücü. Bu təsir, zirkon hissəciklərinin stress altında olduqda alüminium oksidi matrisində sıxılma gərginliyi meydana gətirdiyi üçün baş verir; bu sıxılma gərginliyi çatların yayılmasını azaltmağa kömək edir və eyni zamanda qırılma möhkəmliyini artırır.

ZTA kompozitlərinin performansına çoxsaylı amillər təsir göstərir, sinterləmə üsulları və temperaturları, həmçinin əlavə edilən sirkoniyanın miqdarı kimi. Ümumiyyətlə, daha çox sirkon əlavə etmək performansı artırmağa meyllidir; lakin həddindən artıq sirkoniya onun əyilmə gücünü və qırılma möhkəmliyini azalda bilər.

Alüminium-zirkon ilə bərkidilmiş alüminium oksidi (BU) müxtəlif sənaye tətbiqlərində istifadə olunan qabaqcıl texniki keramika materialıdır. Materialın əyilmə gücünü və qırılma dayanıqlığını artıran keramika bağları ilə bağlanan alüminium oksidi və sirkonium oksiddən qurulmuşdur., AZT sobalar və sobalar kimi yüksək temperaturlara məruz qalan maşınlar üçün əla materialdır.