Увеличете максимално издръжливостта с компоненти от закален алуминий с цирконий

ZTA керамиката осигурява превъзходни трибологични свойства в сравнение с обикновената алуминиева керамика, което ги прави идеалният избор за режещи инструменти, лагери, помпи и компоненти за управление на течности.

Под стрес, циркониевите частици преминават от метастабилни тетрагонални кристални структури към моноклинни, произвеждайки обемно разширение, което компресира пукнатини в алуминиева матрица и значително подобрява якостта на счупване.

Устойчивост на износване

Цирконий, закален алуминий (ZTA) е изключително издръжлив материал. Той може да издържи на износване при удар или триене, без да се повреди; което го прави отличен избор на материал за режещи дискове. Освен това, ZTA може да издържи на високи температури, без да се повреди или разгради.

ZTA е силно устойчив на химическа корозия, което го прави отличен избор на материал за медицински импланти. Биосъвместим и способен да издържи на контакт с телесни течности, ZTA може да се похвали и с висока якост на огъване – идеален за приложения за смяна на тазобедрена става.

ZTA се създава чрез индуцирана от стрес трансформация на фини тетрагонални частици цирконий в моноклинна форма. Това увеличава якостта на счупване чрез разширяване на пространството около пукнатините. Като такъв, ZTA се оказва много по-здрав и по-издръжлив от алуминиевия оксид за износващи се приложения.

Устойчивост на корозия

Цирконий, закален алуминий (ZTA) е усъвършенстван технически керамичен материал, широко използван в индустрията заради своята здравина, издръжливост, устойчивост на износване и устойчивост на корозия. ZTA намира приложения в множество сектори, включително автомобилостроенето и космическата промишленост за компоненти като двигателни компоненти, газови турбини и механични части, докато служат като износващи се компоненти в помпи, уплътнения и режещи инструменти, използвани за машинни приложения. Медицинските кабинети също могат да използват този материал поради неговата биосъвместимост.

Издръжливостта на този материал идва от неговия процес на закаляване на трансформация, предизвикана от напрежение, при което циркониеви частици в матрица от алуминиев оксид претърпяват трансформация в моноклинни структури чрез закаляване на трансформация, предизвикваща стрес, спомага за затваряне на пукнатини и повишава якостта на счупване, като по този начин се предпазва от увреждане в различни среди като фосфорна киселина, сярна киселина и дестилирана вода. Това му позволява да устои на корозия.

Висока якост

Комбинирането на алуминиев оксид и циркониев оксид води до повишена якост и якост на счупване в сравнение със стандартния алуминиев оксид, което прави ZTA отличен избор на материал за компоненти, подложени на ударно натоварване. Освен това, ZTA може да се похвали и с голяма устойчивост на химическа корозия.

ZTA може да се похвали с превъзходна твърдост и здравина, дължащи се на трансформацията на тетрагоналните частици цирконий в моноклинни кристали чрез индуцирана от стрес трансформация чрез механично натоварване или температурни колебания, и последващо налягане от моноклинно образуване на кристали от цирконий, компресиращо матрица от алуминиев оксид, придавайки му голяма сила, издръжливост, и устойчивост на термичен удар.

Тази уникална керамика също може да се похвали с изключително висока якост на огъване и нисък коефициент на топлинно разширение, което го прави идеален за приложения, изискващи охлаждащи механизми. Освен това, неговата устойчивост на корозивни химикали – включително телесни течности – прави медицинските импланти подходящи за поставяне вътре в хора без риск от разграждане с течение на времето, позволявайки на пациентите да се насладят на удобни преживявания, без да се притесняват от влошаване на импланта с времето.

Висока здравина

ZTA керамиката подобрява издръжливостта на алуминиевия оксид чрез трансформация на циркониеви частици във фини, предизвикана от напрежение, постигнато чрез синтероване и горещо изостатично пресоване (ХИП). В зависимост от това колко цирконий съществува в неговата матрица, ZTA може да има свойства на ниска или висока якост.

Клаузен демонстрира в 1976 че алуминиевите матрици, съдържащи нестабилизиран цирконий, могат да бъдат закалени, за да се подобрят механичните свойства чрез включване на нестабилизирани циркониеви кристали като фино диспергирани метастабилни утайки, като тези, образувани от нестабилизирани кристали цирконий, за подобряване на механичните свойства. Той доказа тази точка, използвайки разпространението на пукнатини; когато пукнатините се придвижват напред през материала и компресират зоната му пред върха си, те могат да се трансформират в моноклинна фаза и да се превърнат в нея по-лесно, отколкото иначе би се случило иначе.

Този закаляващ механизъм увеличава якостта на огъване и якостта на счупване на алуминиевия оксид, като същевременно увеличава твърдостта, създаване на несравним композитен материал, подходящ за приложения, изискващи висока твърдост, скованост, устойчивост на счупване и изисквания за охлаждане, като промишлени ножове, фрезоване на износващи се части или охлаждащи компоненти.