Alumina trempée à la zircone – Forza rinfurzata per l'eccellenza industriale
Alumina trempée à la zircone (ZTA) hè una ceramica eccezziunale, distingue par une haute dureté et résistance à la rupture grâce à des particules de zircone stabilisée à l'ittrie dispersées à travers une matrice d'aluminium.
Stu materiale pò resiste à i cambiamenti rapidi di a temperatura senza cracking o rotture, resiste à a corrosione chimica è offre una eccellente resistenza à u shock termicu.
Eccellente resistenza à a corrosione
A ceramica ZTA offre un equilibriu ideale trà forza è valore, essendu più forte di i prudutti d'alumina, ma menu costu di zirconia pura. E so proprietà meccaniche – tenacità di frattura, resistenza à a flessione è durezza, è ancu a resistenza di scossa termale – rende adatti per fà arnesi industriali cum'è roti di taglio.
ZTA ottene e so proprietà superiore per l'aghjunzione di zirconia stabilizzata ittria (YSZ) particelle in una matrice di allumina. Quandu si sparghje uniformemente in tuttu, YSZ aiuta à ottimisà sia a durezza-fractura sia a forza di trazione di i dui elementi chì risultanu in una resistenza eccezziunale à l'usura., inerzia chimica à a temperatura di l'ambienti è proprietà di durezza calda / forza di rapimentu per un materiale ceramicu eccezziunale.
I prudutti ZTA’ e proprietà meccaniche dipendenu assai di e so rotte di trasfurmazioni per a produzzione di polveri, inclusi i trattamenti termichi, metudi di calcinazione, Tecniche di asciugatura è processi di sinterizzazione, è ancu una formatura adattata cù additivi aghjuntu durante a produzzione. Tutti sti fattori anu un effettu immediata nantu à a so forza, proprietà di elasticità è durezza.
Eccellente Resistenza à u Shock Thermal
A ceramica ZTA offre una eccellente resistenza à u shock termicu, facenduli una scelta eccellente per l'applicazioni aerospaziali chì esigenu alti livelli di forza, durezza, è inerzia chimica. Quandu si sparghje uniformemente in una matrice d'alumina, YSZ pò esse ottimizatu. Una di queste ceramiche di zirconia-alumina rinforzata da trasfurmazioni chì offremu hè BIOLOX delta chì pò esse truvata utilizata per cumpunenti ortopedichi di carica cum'è rimpiazzamenti di l'anca..
A trasformazione indotta da stress da a struttura metastabile tetragonale à monoclinica di YSZ produce espansione di u voluminu è deformazione di taglio chì contru à a propagazione di crack., aumentà a tenacità di frattura mentre migliurà simultaneamente a forza di flessione. A prestazione di una tale ceramica indurita di trasformazione di allumina-YSZ dipende da e cundizioni di trasfurmazioni è da a so stechiometria di l'ossidi custituenti in u prucessu di sinterizzazione..
Cundizioni di sinterizazione pocu cuntrullate ponu risultatu in una bassa resistenza à a flexura è una scarsa omogeneità di una matrice d'alumina-YSZ., potenzialmente per via di intrappolamentu di l'aria o agglomération di particelle. Addendu additivi cum'è ittria o ossidi di magnesiu, unu pò riduce a temperatura di trasfurmazioni tetragonal à monoclinic è rinfurzà e proprietà di sinterizzazione di zirconia.
Eccellente resistenza à l'usura
ZTA ùn solu eccelle in termini di resistenza di scossa termale è resistenza di corrosione, ma hè ancu assai resistente à l'usura per via di u so miccanisimu d'encasing di trasfurmazioni di fasi tetragonal-monclinic. In più, studii in vitro anu revelatu chì i cumpunenti ZTA sò menu propensi à a degradazione idrotermale – qualcosa di significativu maiò in a sostituzione di l'anca testa femorale è ceramica di tazza (cum'è BIOLOX delta pruduciutu da CeramTec).
I testi di usura simulati eseguiti nantu à cumpunenti ZTA fatti di materiali compositi allumina-zirconia anu pruduttu risultati impressiunanti in termini di resistenza à l'usura., resistenza à a flexura è durezza. I campioni ZTA esposti à parechji cicli in u simulatore di l'anca anu mostratu una degradazione minima cù una rugosità di a superficia significativamente più bassa cà i cumpunenti di zirconia monolitica..
I cumpunenti ZTA anu dimustratu adattati per applicazioni esigenti in a fabricazione di l'automobile (utensili di formatura calda è fredda, rulli di chiusura di lattine è capstani); industria energetica (cuscinetti, inserti di orifiziu è cercatori di vortex); trasfurmazioni alimentarii (omogeneizing parts pump); è l'industria energetica. E so proprietà meccaniche dipendenu da parechje variabili: via di preparazione usatu pi priparà polveri; i metudi di siccatura impiegati durante a calcinazione; tecniche di modellazione aduttatu durante e tecniche di sinterizzazione; forma su misura; additivi aghjuntu è a distribuzione di particella trà l'altri.
Forza eccellente
A ceramica ZTA usa a trasfurmazioni indutta da stress per integrà zirconia in una matrice d'alumina, aumentà a forza è a durabilità in u tempu. Questu rende ZTA una soluzione ceramica eccellente per applicazioni industriali chì necessitanu tenacità, alta resistenza à a corrosione, tolleranza di scossa termale è tolleranza di scossa termale.
Sottu sforzu, I precipitati metastabili tetragonali in l'alumina cubica subenu una trasfurmazioni brusca in particelle monocliniche chì aumentanu a so tenacità di frattura creendu strati di superficia compressiva chì aderiscenu à i cracke in a so matrice..
L'endurcimentu di trasfurmazioni hè un fenomenu cunnisciutu cum'è indurimentu di frattura, induve l'aumentu di a tenacità di frattura di l'alumina si traduce in una lunghezza di fissure più corta, menu crack blunting, è interazzione mejorata cù microcracks preexistenti. Questu permette cumminazzioni di cuscinetti duru-duru è duru-duru chì sò aduprati in ceramica moderna di qualità medica cum'è i rimpiazzamenti di l'anca.. In più, L'impianti di zirconiu stabilizatu cù ittriu cunnisciuti cum'è y-TZP furnisce a prutezzione di l'usura cù u tempu.