Zirconia Toughened Alumina

Zirconia toughened alumina (ZTA) mao ang usa ka abante nga ceramic nga materyal kaylap nga gigamit sa balbula seal, mga bushings, pump component ug cutting tools tungod sa kalig-on niini ug kemikal nga kalig-on – ingon nga ebidensya sa iyang abilidad sa pag-agwanta sa bug-at nga mga karga nga wala’y hinungdan nga pagkadaot.

Gipanghambog sa ZTA ang impresibo nga resistensya sa thermal shock ug makasugakod sa kalit nga pagbag-o sa mga pagbag-o sa temperatura, ingon man ang paspas nga pagbag-o sa temperatura. Basaha aron mahibal-an ang dugang bahin sa mekanikal nga mga kabtangan niini!

Katig-a

Ang Zirconia nga gidugang sa usa ka alumina matrix nagdugang sa katig-a niini, katig-a sa bali ug kusog sa pagbarug samtang nagdugang ang resistensya sa pagsul-ob ug pagbanlas. Ang mekanismo nga kasagarang nalangkit mao ang pagbag-o sa hugna nga gisundan sa pagporma sa microcrack apan mahimo usab nga maglakip sa mga teorya sa stress theory kung magamit..

Ang metastable nga tetragonal zirconia precipitates nga nagporma og maayo nga pagkatibulaag sulod sa usa ka alumina matrix mahimong moagi sa kusog nga pagbag-o ngadto sa monoclinic nga mga porma kung ang ilang pagpugong gitangtang sa panahon sa pagpadaghan sa crack., paghatag og kusog batok sa mga natad sa stress nga nagduso sa pagpadaghan sa crack.

Ang ZTA ceramic adunay labaw nga pagkabali nga katig-a ug katig-a kumpara sa ubang mga oxide-based engineering ceramics, ingon man usab sa doble nga kusog sa cyclic fatigue sa Y-TZP. Ingon niana, ang mga kabtangan niini naghimo niini nga angay alang sa mga aplikasyon nga nanginahanglan grabe nga pagsukol sa pagsul-ob, chemical inertness ug ubos nga friction ingon man taas nga kalig-on ug pagkagahi.

Flexural nga Kusog

Ang ZTA ceramics mahimo pinaagi sa pag-usab sa ratio sa yttria stabilized zirconia (Y-TZP) sulod sa usa ka alumina matrix gamit ang init nga isostatic pressing, aron ma-optimize ang hardness-fracture toughness-flexural strength combinations nga moresulta sa dili hitupngan nga cyclic fatigue resistance nga milabaw sa pinaka-advanced nga teknikal nga seramiko.

Ang metastable nga Y-TZP sa usa ka alumina matrix moresulta sa pagporma sa tetragonal-monoclinic transformation phase agglomerates nga nagdugang sa pagkagahi sa bali pinaagi sa pagbag-o sa hugna (Clausen 1976). Gipalabi ang pagtabok sa mga liki, kini nga mga transition agglomerates mag-compress sa zone sa unahan sa crack front ug makunhuran ang pag-uswag niini, sa katapusan nagdugang sa pagkagahi sa bali.

Kini nga materyal nga istruktura misangpot sa paghimo sa alumina-zirconia composites sama sa BIOLOX Delta, kaylap nga gigamit alang sa kinatibuk-ang pag-ilis sa bat-ang ug uban pang mga orthopedic nga sangkap nga nagdala sa pagkarga. Kini nga seramik nga biomaterial adunay talagsaon nga pagsukol sa pagsul-ob, chemical inertness sa temperatura sa lawak, thermal shock resistance ug maayo kaayo nga kemikal nga pagkawalay mahimo sa tanang temperatura.

Pagsukol sa kaagnasan

Sa kemikal nga inert ug makasugakod sa taas nga temperatura ug pagsul-ob, kini naghatag og labaw nga performance itandi sa 99 alumina ceramics ug mas cost-effective usab.

Gipanghambog usab sa Zirconia ang impresibo nga kusog sa tensile, flexural ug elasticity nga mga kabtangan ug biocompatibility – naghimo niini nga sulundon alang sa medikal nga mga gamit sama sa hip replacements. Tungod sa pagbag-o nga pagkagahi sa ilawom sa mga kahimtang sa stress, Ang mga partikulo sa zirconia mausab gikan sa metastable nga tetragonal nga porma ngadto sa monoclinic nga porma, pagtabang sa pagsira sa mga liki nga mas episyente samtang nagdugang sa pagkagahi sa bali.

Ang CeramTec (Biolox Delta) nagkomersiyal sa usa ka alumina-zirconia composite diin ang unstabilized zirconia nagpabilin sa tetragonal nga hugna aron pagdumala niini nga pagbag-o ug paghatag og crack tip blunting ug crack deviation, pagpalambo sa katig-a sa alumina matrix. Ang sulud sa zirconia sa materyal mahimong mabag-o pinaagi sa pag-andam sa pulbos ug mga pamaagi sa densification.

Thermal Shock Resistance

Ang Zirconia nga gidugang sa usa ka nag-una nga alumina matrix sa panahon sa sintering mahimo’g makapauswag sa kusog ug kalig-on niini, paghimo sa nailhan nga ZTA (Zirconia Toughened Alumina), labaw pa sa regular nga alumina ceramics sa mekanikal ug pagsul-ob nga mga aplikasyon.

Ang zirconia toughened alumina nailhan tungod sa talagsaon nga mga kabtangan niini sama sa taas nga init nga katig-a ug kusog sa rapture, chemical inertness sa temperatura sa lawak, ubos nga thermal expansion rates ug maayo kaayo nga thermal shock resistance – sulundon nga mga kabtangan alang sa paggaling nga mga sangkap ingon man sa pagsul-ob sa mga bahin nga nanginahanglan mga mekanismo sa pagpabugnaw.

Gibaligya sa CeramTec ang usa ka ZTA nga gitawag nga Biolox delta nga adunay usa ka alumina matrix nga adunay nagkatibulaag nga mga partikulo sa Y-TZP (17 gibug-aton/wt%) ug strontium aluminate platelets (0.5 gibug-aton/wt%), paghatag usa ka epektibo nga kombinasyon sa tetragonal-to-monoclinic nga mga mekanismo sa pagbag-o sa hugna ug mga mekanismo sa paglihis sa liki aron mahatagan ang gipaayo nga pagkagahi, nga naghimo niini nga sulundon alang sa nag-unang mga pamaagi sa THA sa femoral bearing surfaces.

Insulasyon sa Elektrisidad

Ang zirconia-toughened alumina makasugakod sa thermal shock nga walay pagliki o pagkabuak ubos sa kalit nga kausaban sa temperatura, salamat sa nagkatibulaag nga mga partikulo sa alumina nga nagkatibulaag sulod sa matrix niini nga mosuhop sa thermal energy ug makamugna og compressive stresses nga makapugong sa mga bali.

Ang alumina-zirconia nga seramik mas dasok kaysa sa puro nga zirconia nga katugbang niini, naghimo niini nga sulundon alang sa mga aplikasyon sa insulasyon sa kuryente. Dugang pa, ang ubos nga pagpalapad sa kainit kay sa zirconia naghimo niini nga angay alang sa mga bahin nga nanginahanglan pagpabugnaw.

Ang pagbag-o sa pagbag-o sa mga komposit nga Alumina-zirconia nagtanyag dugang nga mga bentaha; dinhi, Ang zirconia nga mga lugas sa usa ka alumina matrix moagi sa usa ka metastable nga hugna diin ang ilang mga lugas moagi sa pagbag-o gikan sa tetragonal ngadto sa monoclinic nga mga istruktura, sa ingon pagkunhod sa stress-induced cracking pinaagi sa pagdugang sa resistensya batok sa abrasion ug epekto. Ang Alumina toughened zirconia kasagaran mahitabo pinaagi sa pyrophoric reaction nga naglambigit sa Zirconium(IV) oxide octahydrate, Aluminum Nitrate Nanohydrate Triethylamine ug HNO3(Nitric Acid); Ang pagdugang sa mga gidak-on sa partikulo dugang nga makatabang sa pagkatibulaag sa mga metastable nga zirconia nga mga lugas.