Dili hitupngan nga katig-a sa Zirconia Toughened Alumina (ZTA) Mga seramiko
Zirconia Toughened Alumina (ZTA) Ang mga seramiko adunay dili hitupngan nga katig-a. Gipanghambog nila ang labaw nga pagsukol sa pagsul-ob, chemical inertness ug ubos nga friction alang sa walay kahago nga performance sa adlaw-adlaw nga buluhaton – wala pay labot ang mas taas nga katig-a ug kagahi kay sa mga metal.
Ang ZTA naglakip sa metastable tetragonal zirconia polycrystal agglomerates sa usa ka alumina matrix nga moagi sa stress-induced phase transformation ngadto sa monoclinic form ubos sa stress, sa ingon dispersing shear strain ug pagpahunong sa crack propagation, kasagarang nailhan nga transformation toughening.
Makasukol sa Kaagnasan
Nagtanyag ang ZTA og labing maayo nga pagsukol sa kemikal kumpara sa puro nga alumina ug makasugakod sa grabe nga temperatura nga wala’y pagkadaot, naghimo niini nga sulundon nga pagpili sa materyal alang sa mga aplikasyon sa industriya sa mapintas nga mga palibot ug kondisyon.
Ang kalig-on sa ZTA gipauswag sa mga partikulo sa zirconia nga nagsabwag ug nagsuhop sa enerhiya, pagtabang sa pagpugong sa cracking. Sa diha nga doped sa yttrium oxide, Ang zirconia mausab gikan sa metastable tetragonal phase ngadto sa monoclinic atol sa stress aron makamugna og compressive stresses nga makadugang sa pagkagahi sa bali.
Ang mga seramika nga nakabase sa zirconia sama sa ZTA adunay mga partikulo sa alumina nga makasukol sa thermal shock. Gitugotan kini nga makasugakod sa paspas nga pagbag-o sa temperatura nga wala’y pag-crack o kapakyasan sa mga aplikasyon nga adunay taas nga pasundayag sama sa paggaling ug pagputol; ang ubos nga linear ug torsional nga pagpalapad niini naghatag og talagsaong mga kapabilidad sa pagdala sa karga ug mga kapabilidad sa pasundayag. Gipanghambog sa ZTA 2-3 mga beses nga mas kusog nga tensile strength kumpara sa puro nga alumina samtang adunay ubos nga linear/torsional expansion coefficients alang sa talagsaon nga load bearing capacities ug performance capabilities.
Taas nga Pagkagahi
Gihiusa sa ZTA ang kalig-on ug kalig-on sa alumina nga adunay zirconia nga pagpatig-a alang sa usa ka talagsaon nga materyal alang sa pagpangayo nga mga aplikasyon. Kini nga kombinasyon naghatag og dili hitupngan nga kusog, pagkagahi sa bali, elasticity ug katig-a kabtangan sa usa ka pakete.
Nadiskobrehan ni Claussen sa 1976 nga ang pagdugang sa dili lig-on nga zirconia sa alumina labi nga nagdugang sa pagkagahi niini, tungod sa tetragonal-monoclinic nga pagbag-o sa dispersed fine tetragonal precipitates nga nagkatibulaag sulod sa matrix niini.. Ang ingon nga metastable precipitates gipugngan sa pagbag-o hangtod nga gipagawas sa usa ka nagsingabot nga crack front o uban pang tinubdan sa kahupayan gikan sa ilang pagpugong., sama sa pagtunaw.
Mainit nga gipugos 10mol% yttria-stabilized zirconia (10YSZ), gipalig-on sa bisan particulates o platelets nga adunay gikan sa 0 hangtod sa 30wt% nga sulud sa alumina gipailalom sa kusog nga kusog, katig-a sa bali ug hinay nga mga pagsulay sa pagtubo sa liki sa 1000C sa hangin. Gipakita sa mga resulta nga ang labing kataas nga kusog sa flexural ug kalig-on sa bali alang sa mga komposisyon sa platelet nakuha sa kini nga sulud sa komposisyon.
Taas nga Tensile Kusog
Ang zirconia ceramics nagtanyag usa ka talagsaon nga kombinasyon sa kusog, kalig-on, ug versatility nga labaw pa kay sa tradisyonal nga teknikal nga seramiko. Ang mga pormula sa zirconia sama sa ZTA naghatag og mga solusyon alang sa labing lisud nga mga aplikasyon karon gikan sa mga sangkap sa aerospace nga nag-antos sa mapintas nga mga palibot hangtod sa sunod nga henerasyon nga biomedical implants nga gidisenyo alang sa taas nga kinabuhi. – paghatag kasaligan nga mga solusyon alang sa labing dinalian nga mga panginahanglanon karon.
Ang ZTA nagbarug taliwala sa uban pang mga materyales tungod sa labing maayo nga kusog nga flexural, katig-a sa bali ug pagsukol sa pagpadaghan sa liki tungod sa metastable nga tetragonal nga hugna niini. Kini nga pagbag-o ngadto sa monoclinic zirconia sa ubos nga temperatura nag-compress sa zone sa unahan sa usa ka crack front aron mapahunong ang dugang nga pagtubo.
Yttria Partially Stabilized Zirconia (Y-TZP) ug Cerium Partially Stabilized Zirconia (Unsa-TZP) nagpakita sa talagsaon nga kalig-on nga mga kinaiya nga susama sa ZTA tungod sa pagpabilin sa tetragonal nga hugna pinaagi sa pagpadayon sa yttria o cerium sa mas ubos nga temperatura, nagtugot sa pagbag-o sa usa ka mas madumala nga sakup sa temperatura ug nagpakita nga gamay nga kadaot sa nawong sa panahon sa cyclic loading nga mga pagsulay kaysa sa mga katugbang sa Alumina.
Ubos nga Friction
Ang Zirconia usa sa pinakalisud nga engineering ceramics nga anaa ug ang ubos nga friction properties niini makatabang sa pagdugang sa pagsukol sa pagsul-ob samtang ang pagkunhod sa mga kinahanglanon sa lubrication..
Ang ZTA ceramics adunay alumina alang sa labing katig-a. Kini nagtugot sa metastable nga yttria-stabilised tetragonal zirconia nga mga partikulo sa usa ka alumina matrix nga magpabilin nga wala mausab., nagpabilin nga crystalized tungod sa usa ka interwoven network sa mga lugas.
Ang kontrolado nga komposisyon ug mga kondisyon sa pagproseso nagsiguro nga ang kusog nga pagbag-o sa tetragonal-to-monoclinic dili mahitabo sa pagpabugnaw gikan sa temperatura sa sintering, nakatampo sa multi-hit nga kapabilidad sa fracture toughness testing. Dugang pa, taas nga homogeneity sa alumina-zirconia composite nga adunay gagmay nga mga gidak-on sa lugas moresulta sa ubos nga kusog sa liki nga sa baylo gihubad ngadto sa mas mubo nga mga gitas-on sa liki atol sa mga pagsulay sa indentation sa diamante..
Taas nga Thermal Expansion
Ang puwersa sa pagbugkos sa alumina matrix makapahimo niini nga mapugngan ang mga partikulo sa tetragonal zirconia gikan sa pagbalhin ngadto sa monoclinic zirconia sa pagpabugnaw., sa ingon naghimo 10 chameleon % Ang yttria-stabilized zirconia-alumina composites stable ug walay crack.
Ang pagdugang sa cerium sa zirconia nagtugot niini nga mahimong partially stabilized (Unsa-TZP). Gipadayon sa Ce-TZP ang tetragonal nga hugna niini sa temperatura sa kwarto ug labi nga nagdugang ang kalig-on, katig-a sa bali ug kusog sa pagbarug kumpara sa tradisyonal nga dental ceramic nga mga materyales.
Ang Zirconia Toughened Alumina composites naglakip sa Ce-TZP, yttria-stabilized zirconia (Y-TZP), o magnesia-stabilized zirconia (Mg-PSZ) nagpakita sa talagsaong katig-a nga milabaw sa alumina ug monolithic zirconia, paghimo sa ZTA nga perpekto nga kandidato alang sa pagpangayo nga mga aplikasyon sama sa mga medikal nga implant, mga sangkap sa aerospace ug makinarya sa industriya. Gipanghambog usab sa ZTA ang daghang mga kabtangan sa pagsukol sa kemikal nga nanalipod niini batok sa mga asido, mga solusyon sa asin, tinunaw nga mga asin alkalis ingon man usab sa taas nga temperatura.