Maximalizujte životnost s komponentami z tvrzeného oxidu hlinitého zirkony
Keramika ZTA poskytuje vynikající tribologické vlastnosti ve srovnání s běžnou keramikou z oxidu hlinitého, což z nich dělá ideální volbu pro řezné nástroje, ložiska, čerpadla a komponenty pro řízení kapalin.
Ve stresu, částice oxidu zirkoničitého se posouvají z metastabilních tetragonálních krystalových struktur k monoklinickým, vytváří objemovou expanzi, která stlačuje trhliny v matrici oxidu hlinitého a významně zlepšuje lomovou houževnatost.
Odolnost proti opotřebení
Zirkonem tvrzený oxid hlinitý (ZTA) je extrémně odolný materiál. Dokáže odolat nárazovému oděru nebo opotřebení třením bez poškození; což z něj činí vynikající volbu materiálu pro řezání kotoučů. Dále, ZTA odolá vysokým teplotám, aniž by došlo k poškození nebo degradaci.
ZTA je vysoce odolný proti chemické korozi, což z něj činí vynikající volbu materiálu pro lékařské implantáty. Biokompatibilní a schopný odolat kontaktu s tělesnými tekutinami, ZTA se také může pochlubit vysokou pevností v ohybu – ideální pro aplikace náhrady kyčelního kloubu.
ZTA vzniká přeměnou jemných tetragonálních částic oxidu zirkoničitého do monoklinického tvaru vyvolanou napětím. To zvyšuje lomovou houževnatost rozšířením prostoru kolem trhlin. Jako takový, Ukázalo se, že ZTA je mnohem pevnější a odolnější než oxid hlinitý pro aplikace opotřebení.
Odolnost proti korozi
Zirkonem tvrzený oxid hlinitý (ZTA) je pokročilý technický keramický materiál široce používaný v průmyslu pro svou pevnost, houževnatost, odolnost proti opotřebení a odolnost proti korozi. ZTA nachází uplatnění v mnoha odvětvích včetně automobilového a leteckého průmyslu pro komponenty, jako jsou součásti motorů, plynové turbíny a mechanické díly, které slouží jako opotřebitelné součásti v čerpadlech, těsnění a řezné nástroje používané pro obráběcí aplikace. Tento materiál mohou používat také lékařské polní ordinace kvůli jeho biokompatibilitě.
Trvanlivost tohoto materiálu pochází z procesu houževnatého transformace vyvolaného napětím, ve kterém částice oxidu zirkoničitého v matrici oxidu hlinitého procházejí transformací na monoklinické struktury prostřednictvím transformačního zpevnění vyvolávajícího napětí, pomáhá uzavírat trhliny a zvyšuje lomovou houževnatost, tím se chrání před poškozením v různých prostředích, jako je kyselina fosforečná, kyselina sírová a destilovaná voda. To mu umožňuje odolávat korozi.
Vysoká pevnost
Kombinace oxidu hlinitého a oxidu zirkoničitého má za následek zvýšenou pevnost a lomovou houževnatost ve srovnání se standardním oxidem hlinitým, Díky tomu je ZTA vynikající volbou materiálu pro komponenty vystavené nárazovému zatížení. Dále, ZTA se také může pochlubit skvělou chemickou odolností proti korozi.
ZTA se může pochlubit vynikající tvrdostí a pevností díky přeměně tetragonálních částic oxidu zirkoničitého na monoklinické krystaly prostřednictvím přeměny vyvolané napětím mechanickým zatížením nebo kolísáním teploty, a následný tlak z tvorby monoklinických krystalů oxidu zirkoničitého stlačováním matrice oxidu hlinitého, dává tomu velkou sílu, trvanlivost, a odolnost proti tepelným šokům.
Tato jedinečná keramika se také může pochlubit extrémně vysokou pevností v ohybu a nízkým koeficientem tepelné roztažnosti, díky tomu je ideální pro aplikace vyžadující chladicí mechanismy. Dále, jeho odolnost vůči korozivním chemikáliím – včetně tělesných tekutin – dělá lékařské implantáty vhodnými pro umístění do lidí bez rizika degradace v průběhu času, což umožňuje pacientům užívat si pohodlných zážitků bez obav z poškození implantátu v průběhu času.
Vysoká houževnatost
Keramika ZTA zlepšuje houževnatost oxidu hlinitého prostřednictvím přeměny částic oxidu zirkoničitého na jemné částice vyvolané napětím, dosažené slinováním a izostatickým lisováním za tepla (HIP). V závislosti na tom, kolik oxidu zirkoničitého existuje v jeho matrici, ZTA může mít buď nízkou nebo vysokou houževnatost.
Clausen demonstroval v 1976 že matrice oxidu hlinitého obsahující nestabilizovaný oxid zirkoničitý by mohly být zpevněny pro zlepšení mechanických vlastností zahrnutím nestabilizovaných krystalů oxidu zirkoničitého jako jemně dispergovaných metastabilních precipitátů, jako jsou ty vytvořené z nestabilizovaných krystalů oxidu zirkoničitého, ke zlepšení mechanických vlastností. Tento bod dokázal pomocí šíření trhlin; když se trhliny posunuly vpřed materiálem a stlačily jeho zónu před špičkou, mohly se přeměnit na monoklinickou fázi a přeměnit se na ni snadněji, než by se jinak stalo.
Tento zpevňovací mechanismus zvyšuje pevnost v ohybu a lomovou houževnatost oxidu hlinitého a současně zvyšuje tvrdost, vytvoření jedinečného kompozitního materiálu vhodného pro aplikace vyžadující vysokou tvrdost, ztuhlost, odolnost proti lomu a požadavky na chlazení, jako jsou průmyslové řezačky, frézování opotřebitelných dílů nebo chladicích součástí.