L'alúmina endurida amb zirconi és una ceràmica avançada que ofereix una major resistència i duresa que l'alúmina. Aquest material es produeix amb òxid d'alumini barrejat amb òxid de zirconi que s'ha estabilitzat utilitzant itria., ceria, o magnesia com a estabilitzadors. L'addició d'aquests materials fa que ZTA sigui resistent a la fractura i augmenta la seva resistència a la flexió i a la compressió., així com suportar altes temperatures.
És biocompatible
L'alúmina endurida amb zirconi és biocompatible i un excel·lent substitut de l'acer inoxidable en equips mèdics, que serveix com una alternativa eficaç de resistència a la corrosió. Capaç de suportar altes temperatures alhora que és molt durador, ZTA també compta amb una excel·lent resistència al desgast necessària per a un funcionament a llarg termini i compta amb un acabat superficial antifricció per facilitar la neteja.; a més, la seva major resistència al desgast el converteix en una opció adequada per a segells de vàlvules.
ZTA compta amb una relació força-pes superior, amb la seva densitat només 4.3 g/cm3. Ofereix una excel·lent estabilitat tèrmica i es pot mecanitzar fàcilment amb equips de rectificat estàndard. La seva temperatura màxima de treball de 1923 K i el coeficient d'expansió tèrmica estan dins de la tolerància per al seu ús en màquines convencionals, i té les proporcions de Poisson de 0.26, 130ksi de resistència a la flexió, i puntuació d'elasticitat de 47x106psi.
La matriu d'alúmina està reforçada amb zirconi i aluminat d'estronci per augmentar la duresa i la resistència a l'abrasió d'aquest material compost bioactiu., mentre actua com a despuntadors de punta de crack, així com augmentar la tenacitat a la fractura mitjançant mecanismes de transformació i enfortiment de dispersió. A més, la seva bioactivitat afavoreix la formació òssia alhora que millora l'osteointegració dels implants dentals.
L'aluminat d'estronci ofereix una excel·lent resistència a la corrosió, mentre que la zirconia millora la seva duresa fomentant l'enduriment de la fractura. A més, La zirconia serveix com a aïllant elèctric fent que aquest material sigui molt adequat per a aplicacions de mànigues per evitar l'acumulació de càrrega estàtica..
La zirconia es pot modificar amb diversos òxids per enfortir-la i endurir-la, inclosa la ittria, ceria i magnesia com a agents estabilitzadors comuns. Zirconi estabilitzat amb alúmina (CSZ) és especialment adequat per a entorns aquàtics per la seva resistència a l'atac molecular de l'aigua, així com per la seva alta resistència a la flexió i tenacitat..
La zirconia estabilitzada amb alúmina pot servir com a substitut eficaç dels pilars metàl·lics en implants dentals, serveix per connectar corones amb dents implantades alhora que resisteix alts nivells d'estrès. Els pilars metàl·lics es construïen tradicionalment amb titani; aquests tenien unes grans propietats mecàniques però un pobre atractiu estètic; els de ceràmica tenen qualitats estètiques millorades i una major durabilitat.
És dur
L'enduriment per transformació és el procés pel qual l'addició de zirconi estabilitzat amb itria a una matriu d'alúmina augmenta tant la tenacitat a la fractura com la resistència de la ceràmica.. Aquest augment es tradueix en una major resistència a la flexió, tenacitat a la fractura, distribució de la mida del gra i resistència al xoc tèrmic de la ceràmica de zirconi-alúmina; A més, compten amb una alta resistència al xoc tèrmic que els converteix en materials adequats per a aplicacions de segellat de vàlvules sense efectes secundaris ni reaccions nocives en el cos humà..
Addició de zirconi estabilitzat amb itria (YSZ) a una matriu d'alúmina proporciona resistència i duresa addicionals a un cost atractiu en comparació amb YSZ pur. A més, aquest material presenta una excel·lent resistència al desgast, baixa constant dielèctrica i és menys fràgil que altres compostos d'alúmina; a més, sobreviu a altres ceràmiques d'òxid de zirconi perquè és més duradora en aplicacions d'alta temperatura amb excel·lents propietats de resistència química..
L'alúmina endurida amb zirconi és un material ideal per a la fabricació de fulles de tall a causa de la seva duresa, resistència al desgast, estabilitat a la calor i resistència a la fricció – qualitats que també el fan molt menys costós que els materials alternatius de fabricació d'eines de tall.
ZTA es produeix mitjançant un procés de fosa de gel, que consisteix a barrejar alúmina en pols i zirconi estabilitzat amb itria per formar una purina, després modelant aquesta substància en les formes desitjades mitjançant motlles. Després d'assecar amb dessecant líquid, aquest material passa per piròlisi i sinterització abans de passar finalment a formar part de la seva forma final.
El sinteritzat endurit amb zirconi presenta excel·lents propietats mecàniques, inclosa la tenacitat a la fractura, resistència a la flexió i elasticitat. La temperatura màxima de treball és 1923 K i el coeficient d'expansió tèrmica és de 8,1x 10-6 C-1 mentre que la proporció de Poisson és en 0.26 i la seva resistència a la flexió pot arribar als 130ksi.
L'alúmina endurida amb zirconi es pot produir mitjançant sinterització de camp elèctric o sinterització d'alta pressió, dos processos que produeixen ceràmiques molt denses i resistents amb cristalls fins. La sinterització del camp elèctric exposa els materials verds a un corrent elèctric fins que parpellen, conduint a la densificació a temperatures de sinterització significativament reduïdes; La sinterització d'alta pressió utilitza pols sinteritzada d'alta pressió que forma una estructura de cristall alhora que canvia el seu estat atòmic i electrònic..
És resistent a la calor
ZTA és un material avançat que combina la força i la resistència al desgast de la zirconia amb les propietats tèrmiques de l'alúmina per a una aplicació versàtil en eines de tall., ceràmica d'alt rendiment i més. A causa d'aquesta combinació, proporciona més durabilitat que qualsevol d'ells sol, a més de ser més fort que el carbur de tungstè i el nitrur de bor – ideal per a aplicacions que exigeixen duresa i durabilitat.
La ceràmica ZTA és coneguda per la seva força superior, a més de ser resistent a l'atac químic i a l'abrasió. Amb resistències a la compressió i flexió superiors que superen la de l'alúmina i baixes taxes d'expansió tèrmica, és una excel·lent opció de material per a components que requereixen mecanismes de refrigeració com ara ventiladors. A més, Les propietats mecàniques de ZTA eviten esquerdes o fractures, convertint-lo en un dels materials ceràmics més forts i duradors del mercat actual.
Els compostos ceràmics es fabriquen utilitzant una combinació de tècniques convencionals de sinterització i premsa isostàtica en calent per produir-los.. Això garanteix que tots els materials estiguin totalment consolidats sense cap buit que pugui comprometre la seva integritat, d'aquesta manera produeixen altes resistència a la flexió i a la compressió del material, juntament amb la superioritat de resistència a la corrosió sobre l'alúmina sola.
Tingueu en compte que l'alúmina endurida amb zirconi no s'ha de confondre amb la zirconia endurida amb alúmina (TORNAR). Tot i que ambdós materials utilitzen matèries primeres similars, les seves proporcions són diferents. A ZTA, aquesta relació determina les seves propietats finals que li permeten complir les especificacions específiques de l'aplicació.
ZTA és una opció de material ideal per a segells de vàlvules, casquilles, peces de la bomba, i aplicacions mèdiques a causa de la seva força superior i resistència al desgast. A més, ZTA és químicament estable, resistent a la temperatura, un aïllant eficient, amb menor resistivitat elèctrica que l'alúmina pura i agents estabilitzants com l'itri, la ceria i la magnesia sovint s'afegeixen com a estabilitzadors per tal de millorar el seu rendiment – aquests òxids ajuden a transformar la zirconia monoclínica en formes tetragonals i cúbiques, cosa que fa que el material sigui més resistent als canvis de temperatura que la seva contrapartida de forma monoclínica i els canvis de temperatura amb el temps..
És barat
La zirconia és un material ceràmic extremadament resistent i durador. Amb una estabilitat química superior, alta resistència / duresa / taxes de corrosió / propietats d'aïllament i bones qualitats d'aïllament elèctric, La zirconia és una excel·lent opció de material per utilitzar-la en moltes aplicacions diferents – de parts del cos com ara cossos de ceràmica o implants mèdics, a peces que requereixen una gran resistència mecànica/durabilitat, com ara implants mèdics.
L'alúmina endurida amb zirconi és resistent a la corrosió química i a les variacions de temperatura sense trencar-se ni trencar-se, gràcies a les partícules de zirconi disperses dins d'una matriu d'alúmina que absorbeixen l'energia tèrmica per generar tensions de compressió que eviten el trencament. – una opció de material ideal per als components del forn, intercanviadors de calor industrials i components de motors de turbina. A més, L'estabilitat dimensional de ZTA combinada amb el seu baix coeficient d'expansió tèrmica el fa perfecte per utilitzar-lo com a peces de forn o components de motor..
La ceràmica d'alúmina de zirconia es compon de dos materials separats – òxid de zirconi i òxid d'alumini – amb l'òxid de zirconi de color blanc amb bona resistència a la corrosió, mentre que l'òxid d'alumini té una gran duresa; quan es combinen, creen una ceràmica superior que és alhora resistent i aïllant, amb la capacitat de produir-se en diferents formes i mides.
La ceràmica s'utilitza àmpliament en aplicacions d'abrasió com la mòlta o el fresat. A més, fan grans materials per a usos mèdics i dentals per la seva resistència al desgast, biocompatibilitat i estalvi de costos a llarg termini; fent d'aquestes ceràmiques una opció econòmica a llarg termini.
Zirconia endurida amb alúmina (TORNAR) la ceràmica és una excel·lent opció polivalent que ofereix molts avantatges. Més econòmic que els seus 99% homòlegs però igualment efectius, ATZ té una resistència al desgast excepcional, inercia química i tenacitat a la fractura a temperatures normals; la seva proporció d'alúmina a zirconi fins i tot es pot adaptar segons les necessitats específiques d'aplicació.
L'alúmina endurida amb zirconi s'utilitza normalment en aplicacions que requereixen un alt rendiment i resistència. Investigacions recents indiquen que pot ajudar a minimitzar les complicacions de la cirurgia de reemplaçament de maluc reduint la inflamació i l'abrasió. – això pot resultar especialment útil entre persones més joves i actives amb més expectatives de funcionalitat a llarg termini.