Ang zirconia toughened alumina napamatud-an ang labing maayo nga mekanikal nga mga kabtangan kung itandi sa monolithic zirconia, lakip ang pagkatig-a sa bali ug kusog sa pagbarug. Ang kalig-on sa ZTA naggikan sa matrix nga bahin niini nga nanalipod ug nagpugong sa pagbag-o sa tetragonal zirconia nga mga lugas, pagtabang niini nga makasugakod sa pagkadaot ubos sa in-vivo hydrothermal nga kondisyon.
Flexural nga Kusog
Pinaagi sa pagdugang sa zirconia sa alumina ceramics, Gibuhat ang zirconia toughened alumina. Ang kini nga materyal adunay labing maayo nga kusog sa pagbaluktot ug kalig-on sa mekanikal sa mga sitwasyon nga nangayo niini, ug mosukol usab sa kemikal nga kaagnasan ingon man pagkaladlad sa mga likido sa lawas.
Ang zirconia nga gipatig-a nga alumina makasugakod sa kusog nga pag-usab-usab sa temperatura tungod sa mga partikulo sa zirconia nga nagkatibulaag sulod sa usa ka alumina matrix nga nagsuhop sa thermal energy ug nagmugna og mga compressive stress aron malikayan ang pagliki., naghimo niini nga angay alang sa paggamit sa lain-laing mga industriyal nga mga aplikasyon sama sa furnace components ug steam turbine engine.
Kini nga composite ceramic naghiusa sa mga impresibong kalidad sa alumina ug zirconia aron makahatag og dugang nga kusog ug thermal shock resistance, uban sa labaw nga katig-a, flexural nga kusog, katig-a sa bali ug pagsukol sa pagsul-ob nga labaw pa 99% purong alumina sa termino sa katig-a, katig-a ug pagsukol sa pagsul-ob.
Pagkagahi sa Bali
Gipauswag sa Zirconia ang kalig-on sa bali sa mga seramiko sa alumina pinaagi sa pagbag-o sa pagbag-o. Sa dihang naigo, Ang metastable nga yttrium-stabilised zirconia nahimong monoclinic nga kristal nga mga istruktura nga nagpatunghag compressive stress nga nagpugong sa pagpadaghan sa liki.
Ang zirconia toughened alumina usa ka sulundon nga materyal alang sa paghimo sa mga himan sa pagputol tungod sa katig-a niini, thermal kalig-on ug pagbatok sa friction. Dugang pa, ang labaw nga mekanikal nga mga kabtangan niini nakatampo og dako sa iyang kalig-on ug kasaligan.
Ang ZTA nga gihimo pinaagi sa gelcasting adunay talagsaon nga kombinasyon sa flexural strength, pagkagahi sa bali, biocompatibility ug heat/corrosion resistance nga naghimo niini nga angayan alang sa pag-opera sa bat-ang. Pinaagi sa mga proseso sa gelcasting posible usab nga ipahiangay ang katig-a-bali katig-a-flexural nga mga parameter sa kusog pinaagi sa pagbag-o sa slurry solid nga lebel sa pagkarga., agup-op gibag-on o sintering temperatura parametro sa maximize resulta.
Stress-Strain Curves
Ang zirconia toughened alumina nga materyal nanghambog sa labaw nga kalig-on ug pagsukol sa pagsul-ob, ingon man usab sa talagsaon nga rigidity alang sa pagsuporta sa bug-at nga mga karga nga walay deforming ubos sa pressure. Dugang pa, Gipanghambog niini ang maayo kaayo nga thermal shock resistance nga makapahimo niini sa pagtugot sa kalit nga pag-usab-usab sa temperatura nga dili mag-antus sa degradasyon.
Ang sulud sa zirconia nga labaw sa usa ka piho nga limitasyon nagdugang sa pagkatigulang nga pagkadaot pinaagi sa mga microcracks nga gihimo sa panahon sa pagpabugnaw pagkahuman sa sintering nga naglihok ingon nga pinalabi nga mga ruta alang sa pagsulod sa tubig sa materyal nga seramik., padulong sa mga microcracks nga naporma sa panahon sa pagpabugnaw nga naglihok isip pinalabi nga mga agianan alang sa pagsulod ug pagkaylap niini. Sa kasukwahi, kung ubos niini nga threshold ang mga partikulo sa zirconia moagi sa stress-induced nga pagbag-o gikan sa tetragonal phase ngadto sa monoclinic phase nga makapamenos sa pagkatigulang.
Kusog nga Tensile
Ang zirconia toughened alumina mao ang gahi ug lig-on nga materyal nga adunay maayo kaayo nga pagsukol sa pagsul-ob ug mga kabtangan sa thermal stability, paghimo niini nga angay alang sa mga sangkap nga nanginahanglan pagpabugnaw. Dugang pa, Ang thermally stable nga mga ibabaw nga sama niini naghatag og thermal control ingon man ang frictional resistance nga naghimo kanila nga sulundon nga materyal nga pagpili.
Ubos sa stress, Ang ZTA nakaagi sa usa ka hugna nga pagbag-o gikan sa tetragonal hangtod sa monoclinic nga nagpugong sa pagdaghan sa liki ug nagdugang sa pagkagahi sa bali, apan ang pipila ka mga pagtuon nagpakita nga ang pagdugang sa unstabilized zirconia modala ngadto sa pagkunhod sa tensile kusog.
Ang ZTA ceramics kasagarang adunay sulod 10%-20% zirconia, nga nagtugot niini nga ipahaum ilabi na alang sa matag aplikasyon. Ang ZTA kay biocompatible, makasugakod sa temperatura, corrosion-resistant, lig-on nga makasugakod sa pressure, cost-effective nga alternatibo sa puro zirconia ceramics ug makasugakod sa taas nga temperatura nga walay degradation. Kasagarang gipili kini sa mga tiggama sa balbula sa balbula tungod sa resistensya sa corrosion ug mga kapabilidad sa pagpugong sa presyur – tanan nga mga kalidad nga sulundon alang sa mga aplikasyon sa balbula seal.
Kalig-on sa Epekto
zirconia toughened alumina kay kaayo corrosion-resistant ug adunay talagsaong mekanikal nga kalig-on, paghimo kanila nga angay alang sa mga aplikasyon nga nanginahanglan katig-a ug katig-a nga dungan. Dugang pa, Ang ZTA nagtanyag sa pagtipig sa gasto sa puro nga zirconia ceramics.
Ang paghiusa sa alumina ug zirconia nagmugna og usa ka seramik nga adunay mas taas nga kusog sa flexural, pagkagahi sa bali, ug magsul-ob og resistensya kay sa puro alumina. Kini makasugakod sa mas taas nga mga karga ug mga epekto ug sagad gigamit isip usa ka pag-upgrade sa standard alumina sa mga disenyo nga nagkinahanglan og dugang nga mga bahin..
Ang pagpatig-a sa pagbag-o hinungdan sa kini nga dugang nga kusog; ubos sa kahimtang sa stress, Ang mga partikulo sa zirconia mausab gikan sa ilang tetragonal ngadto sa monoclinic nga porma ug molapad, pag-compress sa mga liki sa usa ka alumina matrix ug sa ingon nagdala ngadto sa mas taas nga flexural strength kay sa YSZ (Mga numero 6c ug d).
Pagsukol sa kaagnasan
Ang ZTA ceramic nga kombinasyon sa alumina ug zirconia naghatag og labaw nga pagsukol sa kaagnasan kon itandi sa puro 99% alumina nga mga materyales lamang, ug adunay labaw nga katig-a, pagkagahi sa bali, flexural nga kusog, ug katig-a nga mga kabtangan kay sa mga kakompetensya niini.
Ang ZTA adunay talagsaong pagsul-ob ug pagsukol sa abrasion ug pagkaangay sa kemikal, naghimo niini nga sulundon alang sa mga aplikasyon sa industriya nga nanginahanglan taas nga kalig-on sa mekanikal. Dugang pa, ang kombinasyon sa mga materyales nanghambog sa maayo kaayo nga thermal shock resistance nga nagtugot sa paspas nga pagbag-o sa temperatura nga walay cracking o breaking.
Ang mga partikulo sa zirconia nga gidugang sa usa ka alumina matrix nagdugang sa kalig-on sa bali pinaagi sa pagbag-o sa pagbag-o, usa ka epekto nga gipahinabo sa pagpasiugda sa mga partikulo sa zirconia nga nagbag-o gikan sa tetragonal hangtod sa monoclinic nga kristal nga mga istruktura kung na-expose sa compressional stress, nagprodyus og compressive stresses nga makapugong sa pagdaghan sa crack ug makadugang sa katig-a sa fracture niini.
Thermal Shock Resistance
Ang zirconia toughened alumina usa ka advanced ceramic nga naghiusa sa alumina ug zirconia. Sa paghimo sa ZTA, Ang zirconia gipaila-ila sa nag-unang alumina matrix sa wala pa ang sintering alang sa dugang nga kusog ug thermal shock resistance sa tradisyonal nga alumina ceramics; labut pa kini nanghambog sa mas taas nga katig-a, flexural nga kusog, ug densidad kay sa katugbang niini.
Ang mekanismo sa pagpatig-a sa ZTA naglakip sa pagbag-o sa yugto nga gipahinabo sa stress gikan sa tetragonal hangtod sa monoclinic zirconia nga mga istruktura nga kristal nga partikulo, pagdugang sa pagkagahi sa bali samtang gipanalipdan kini gikan sa thermal shock ug mekanikal nga abrasion. Ang zirconia toughened alumina kay biocompatible kaayo ug dili daling madunot, naghimo niini nga sulundon alang sa mga seal sa balbula. Dugang pa, ang taas nga flexural nga kusog niini nagtugot niini nga makasugakod sa presyur sa lawas nga epektibo.