Resistenza avanzata per applicazioni industriali
Alumina trempée à la zircone (ZTA) I cumpunenti ceramichi combinanu a durezza è a forza di l'alumina cù a resistenza di frattura superiore di zirconia per furnisce prestazioni è longevità per l'applicazioni industriali..
A trasformazione indotta da stress di particelle fini di zirconia tetragonale incrustate in una matrice d'alumina porta à materiali ZTA cù una forza è una durezza superiore., adatta per l'usu in diversi ambienti duri.
Durezza
I materiali ZTA combinanu a durezza di l'alumina cù a durezza di zirconia per una resistenza senza pari à l'usura è l'abrasione.. Stu effettu hè pussibule per via di l'endurcimentu di trasfurmazioni induttu da u stress: quandu stressatu, e particelle di zirconia passanu da a so fase tetragonal metastabile à a forma monoclinica stabile; L'espansione di u voluminu causata da stu cambiamentu strutturale aiuta à chjude ogni cracke in una matrice di allumina è aumenta significativamente a tenacità..
ZTA cuntene plaquette di zirconia chì nucleate in una matrice d'alumina durante a sinterizzazione, migliurà a tenacità è a forza di frattura mentre aumenta a tenacità di frattura, creendu un materiale cù una forza di flessione più grande di Y-TZP è finu à duie volte a so forza di fatigue ciclica. Questa cumminazione di tenacità da l'alumina cumminata cù a forza di zirconia rende ZTA una scelta di materiale eccellente per applicazioni industriali chì necessitanu resistenza à i danni..
Durabilità
Alumina trempée à la zircone (ZTA) vanta eccellenti resistenze a flessione e compressione, cù una bassa espansione termica equivalente à quella di l'alumina è eccellenti proprietà di resistenza à l'usura.
L'alumina indurita di zirconia hè creata aghjustendu grani di zirconia tetragonali via trasfurmazioni indutte da stress à una matrice di allumina dura, incarnenduli in a so struttura mentre restringenu a so trasfurmazioni à e zone lucali invece di sparghje in tuttu.
Stu mekanismu rende i compositi d'alumina-zirconia assai più durable di u zirconiu monoliticu per via di a so resistenza à l'assorbimentu di l'acqua per via di a chimisorption.; A zirconia monolitica pò assorbe e molécule d'acqua polari chì portanu à a degradazione di a bassa temperatura è eventualmente a rottura dopu l'usu longu..
ZTA, da l'altra parte, hè specificamente cuncepitu per facilità sta trasformazione tetragonale à monoclinica attraversu caratteristiche strutturali è additivi chimichi.. CeramTec cummercializa Biolox Delta ZTA per esempiu; sta formulazione cuntene aluminate d'ittriu è di strontium per facilità i meccanismi di rinforzamentu in a so fase di zircone è, per quessa, hà menu risicu di degradazione di a bassa temperatura mentre resiste à l'ambienti di alta temperatura..
Resistenza à a corrosione
A ceramica ZTA offre una resistenza superiore à a corrosione sopra i so omologhi d'alumina è ponu dunque esse aduprate in l'equipaggiu sottumessu à ambienti duri.. In più, ZTA pò sustene a temperatura più altu mentre offre una stabilità chimica più grande.
Garvie et al (1975) dimustratu chì aghjunghje 10-20% A zirconia instabilizzata pò rinfurzà assai a tenacità cumparatu cù l'alumina, à traversu l'endurcimentu di trasfurmazioni. Stu prucessu si verifica quandu i precipitati metastabili tetragonali finamente dispersi cambianu in zirconia monoclinica sottu stress chì causanu espansione di u voluminu chì comprime i cracke è rallenta o ferma a so propagazione..
Stu mekanismu s'assumiglia à quellu di e tensioni indutte da deformazione; però, in ordine per pruvucà cambiamenti fasa u campu di stress deve esse abbastanza grande; per i crack in specimens ZTA, sta energia vene da tensioni di curvatura in i siti di frattura.
Resistenza à u calore
L'aluminium trempé à la zircone offre un point de fusion exceptionnellement élevé et une résistance à la corrosion, facendu u materiale ideale per l'equipaggiu spessu esposti à alte temperature. In più, sta variante hà una resistenza di attritu più grande di l'alumina standard, aiutendu à riduce l'usura di l'equipaggiu esposti à livelli più alti di energia cinetica.
A ceramica ZTA hè creata da a trasfurmazione indutta da stress di particelle di zirconia tetragonale in una matrice di allumina., creanu stress compressivi in elli chì impediscenu a propagazione di crack, aumentendu a forza è a tenacità mentre furnisce a resistenza di scossa termale senza frattura o cracking. Vantanu una eccellente resistenza di scossa termica; resistenti à i cambiamenti rapidi di temperatura senza frattura o cracking sottu stress.
L'alumina indurita di zirconia hà assai usi in parechje industrii per via di u so vastu settore di proprietà. L'ingegneria meccanica l'utiliza per cumpunenti di pompa è sigilli; U prucessu di semiconductor l'utilice per via di a so stabilità termica è forza; aerospaziale, l'industria di l'automobile è l'energia l'utilizanu cum'è parti di u mutore per via di a so resistenza à a corrosione è à i chimichi duri.; pò ancu resiste à alte forze di flexural per implants dentali!