L'alumina trempée à la zircone a prouvé ses propriétés mécaniques supérieures à celle de la zircone monolithique., cumpresa a tenacità di frattura è a forza di flessione. A stabilità di ZTA deriva da a so fase di matrice chì prutegge è restringe a trasfurmazioni di grani di zirconia tetragonal., l'aiuta à resiste à a degradazione in cundizioni idrotermali in vivo.
Forza Flexural
Aghjunghjendu zirconia à a ceramica d'alumina, L'alumina indurita di zirconia hè creata. Stu materiale presenta una forza di flexura superiore è una durabilità meccanica in situazioni chì l'esigenu, è resiste ancu à a corrosione chimica è ancu à l'esposizione à i fluidi di u corpu.
L'alumina rinforzata di zirconia pò resiste à rapidi fluttuazioni di temperatura per via di e so particelle di zirconia disperse in una matrice d'alumina chì assorbe l'energia termica è creanu stress compressivi per prevene i cracking., facendu adattatu per l'usu in diverse applicazioni industriali cum'è cumpunenti di furnace è turbine à vapore.
Questa ceramica composita combina e qualità impressiunanti di l'alumina è di u zirconiu per furnisce una forza extra è resistenza à u choc termicu., cun durezza superiore, forza flexural, durezza di frattura è resistenza à l'usura chì superanu 99% allumina pura in termini di durezza, tenacità è resistenza à l'usura.
Resistenza à a frattura
A zirconia aumenta a tenacità di frattura di a ceramica d'alumina per l'indurimentu di trasfurmazioni. Quandu u colpu, A zirconia metastabile stabilizzata in ittriu si trasforma in strutture cristalline monocliniche chì producenu stress compressivi chì impediscenu a propagazione di crack..
L'alumina indurita di zirconia hè un materiale ideale per creà strumenti di taglio per via di a so durezza, stabilità termica è resistenza à l'attrito. In più, e so proprietà meccaniche superiori cuntribuiscenu significativamente à a so durabilità è affidabilità.
ZTA prodotta via gelcasting hà una cumminazione eccezziunale di forza di flessione, tenacità di frattura, biocompatibilità è resistenza à u calore / a corrosione chì u facenu adattatu per a chirurgia di sustituzione di l'anca. Attraversu i prucessi di gelcasting hè ancu pussibule di adattà i so parametri di durezza-frattura di tenacità-forza di flessione cambiando i livelli di carica solida di slurry., spessore di muffa o paràmetri di temperatura di sinterizzazione per maximizà i risultati.
Curve Stress-Strain
U materiale di l'alumina di zirconia hà una forza superiore è resistenza à l'usura, è ancu una rigidità eccezziunale per sustene carichi pesanti senza deformazione sottu pressione. In più, vanta un'eccellente resistenza à u choc termicu chì li permette di tollerà fluctuazioni brusche di temperatura senza soffre di degradazione.
U cuntenutu di zirconia sopra un certu limitu aumenta a degradazione di l'invecchiamento per via di microcrack create durante u raffreddamentu dopu à a sinterizzazione chì funnu cum'è rotte preferenziali per a penetrazione di l'acqua in materiale ceramicu., chì porta à a furmazione di microcracks durante u raffreddamentu chì facenu cum'è camini preferenziali per a so entrata è si sparghje in questu.. À l'inverse, quandu sottu à stu limitu, e particelle di zirconia subenu a trasfurmazioni indutte da stress da a fase tetragonale in a fase monoclinica chì riduce a degradazione di l'invecchiamento..
Forza di Tensile
L'alumina rinforzata di zirconia hè un materiale duru è durable cù una eccellente resistenza à l'usura è proprietà di stabilità termica., facendu adattatu per i cumpunenti chì necessitanu rinfrescante. In più, superfici termicamente stabili cum'è questu furnisce u cuntrollu termale è a resistenza à l'attrito chì li facenu a scelta di materiale ideale.
Sottu stress, ZTA subisce una trasformazione di fase da tetragonale à monoclinica chì impedisce a propagazione di crack è aumenta a tenacità di frattura., ma certi studii indicanu chì l'aumentu di zirconia instabilizzata porta à una forza di tensione ridutta.
A ceramica ZTA tipicamente cuntene 10%-20% zirconia, chì permette di esse adattatu specificamente per ogni applicazione. ZTA hè biocompatibile, resistente à a temperatura, resistente à a corrosione, abbastanza duru per sustene a pressione, alternativa à u costu-efficace à a ceramica di zirconia pura è pò sustene a temperatura alta senza degradazione. I pruduttori di sigilli di valvule generalmente a sceglienu per via di a so capacità di resistenza à a corrosione è di mantene a pressione – tutte le qualità ideali per applicazioni di tenuta di valvola.
Forza d'impattu
L'alumina in zirconia hè altamente resistente à a corrosione è pussede una forza meccanica eccezziunale, rendenduli adattati per applicazioni chì necessitanu durezza è tenacità simultaneamente. In più, ZTA offre un risparmiu di costu nantu à a ceramica di zirconia pura.
Cumminendu alumina è zirconia crea una ceramica cù una forza di flexura più alta, tenacità di frattura, è resistenza à l'usura cà l'alumina pura. Pò sustene carichi è impatti più elevati è hè spessu usatu cum'è un aghjurnamentu annantu à l'alumina standard in disinni chì necessitanu caratteristiche supplementari..
L'indurimentu di trasfurmazioni cunta per questa forza aumentata; in cundizioni di stress, I particeddi di zirconia cambianu da a so forma tetragonal à monoclinica è si espansione, cumpressione di fissure in una matrice d'alumina è cusì porta à una forza di flexura più altu ch'è YSZ (Figure 6c è d).
Resistenza à a corrosione
A combinazione di ceramica ZTA d'alumina è zirconia furnisce una resistenza di corrosione superiore in comparazione cù a pura 99% solu materiali allumina, è hà una durezza superiore, tenacità di frattura, forza flexural, e proprietà di durezza cà i so cuncurrenti.
ZTA presenta una resistenza eccezziunale di usura è abrasione è cumpatibilità chimica, facendu ideale per l'applicazioni industriali chì necessitanu una alta durabilità meccanica. In più, a cumminazzioni di materiali vanta una eccellente resistenza à u scossa termale chì permette rapidi cambiamenti di temperatura senza cracking o rupture.
E particelle di zirconia aghjunte à una matrice d'alumina aumentanu a so tenacità di frattura per l'indurimentu di trasfurmazioni, un effettu causatu da particelle di zirconia stressanti chì cambianu da strutture cristalline tetragonali à monocliniche quandu sò esposte à stress di compressione., producendu stress compressivi chì impediscenu a propagazione di crack è aumentanu significativamente a so tenacità di frattura.
Resistenza à Shock Thermal
L'alumina temperata di zirconia hè una ceramica avanzata chì combina alumina è zirconia. Per creà ZTA, A zirconia hè introdutta in a matrice d'alumina principale prima di a sinterizzazione per una forza supplementaria è resistenza à u shock termicu nantu à a ceramica d'alumina tradiziunale.; in più si vanta una durezza più alta, forza flexural, è a densità di a so contrapartita.
U meccanismo di indurimentu ZTA implica a trasfurmazioni di fasi indotta da stress da strutture di cristalli di particella di zirconia tetragonale à monoclinica., aumentà a tenacità di frattura mentre a prutegge da u scossa termica è l'abrasione meccanica. L'alumina indurita di zirconia hè altamente biocompatibile è ùn si corrode micca rapidamente, rendendu ideale per i sigilli di valvole. In più, a so alta forza flexural li permette di sustene a pressione di u corpu in modu efficace.