Mae alwmina gwydn zirconia wedi profi ei briodweddau mecanyddol uwch o'i gymharu â zirconia monolithig, gan gynnwys gwydnwch torasgwrn a chryfder hyblyg. Mae sefydlogrwydd ZTA yn deillio o'i gyfnod matrics sy'n amddiffyn ac yn cyfyngu ar drawsnewid grawn zirconia tetragonal, ei helpu i wrthsefyll diraddio o dan amodau hydrothermol in-vivo.
Cryfder Hyblyg
Trwy ychwanegu zirconia i serameg alwmina, crëir alwmina gwydn zirconia. Mae'r deunydd hwn yn cynnwys cryfder hyblyg uwch a gwydnwch mecanyddol mewn sefyllfaoedd sy'n gofyn amdano, a hefyd yn gwrthsefyll cyrydiad cemegol yn ogystal ag amlygiad i hylifau corfforol.
gall alwmina gwydn zirconia wrthsefyll amrywiadau cyflym mewn tymheredd oherwydd bod ei ronynnau zirconia wedi'u gwasgaru o fewn matrics alwmina yn amsugno egni thermol ac yn creu straen cywasgol i atal cracio, gan ei gwneud yn addas i'w ddefnyddio mewn amrywiol gymwysiadau diwydiannol megis cydrannau ffwrnais a pheiriannau tyrbinau stêm.
Mae'r cerameg gyfansawdd hwn yn cyfuno rhinweddau trawiadol alwmina a zirconia i ddarparu cryfder ychwanegol a gwrthsefyll sioc thermol., gyda chaledwch uwchraddol, cryfder hyblyg, gwydnwch torri asgwrn a gwrthsefyll traul sy'n rhagori 99% alwmina pur o ran caledwch, caledwch a gwrthsefyll traul.
Cryfder Toriad
Mae Zirconia yn gwella caledwch torri asgwrn cerameg alwmina trwy wydnhau trawsnewid. Pan taro, mae zirconia wedi'i sefydlogi yttrium metastabl yn trawsnewid yn strwythurau crisial monoclinig sy'n cynhyrchu straen cywasgol sy'n atal lluosogi crac.
Mae alwmina gwydn Zirconia yn ddeunydd delfrydol ar gyfer creu offer torri oherwydd ei galedwch, sefydlogrwydd thermol ac ymwrthedd i ffrithiant. Ymhellach, mae ei briodweddau mecanyddol uwch yn cyfrannu'n sylweddol at ei wydnwch a'i ddibynadwyedd.
Mae gan ZTA a gynhyrchir trwy gelcasting gyfuniad eithriadol o gryfder hyblyg, caledwch torri asgwrn, biocompatibility ac ymwrthedd gwres/cyrydiad sy'n ei gwneud yn addas ar gyfer llawdriniaeth gosod clun newydd. Trwy brosesau gelcastio mae hefyd yn bosibl teilwra ei baramedrau cryfder caledwch-toriad caledwch-hyblygrwydd trwy newid lefelau llwytho solet slyri, trwch llwydni neu baramedrau tymheredd sintering i sicrhau'r canlyniadau gorau posibl.
Cromliniau Straen-Strain
Mae gan ddeunydd alwmina gwydn zirconia gryfder uwch a gwrthsefyll traul, yn ogystal ag anhyblygedd eithriadol ar gyfer cynnal llwythi trwm heb ddadffurfio dan bwysau. Ymhellach, mae ganddo ymwrthedd sioc thermol ardderchog sy'n ei alluogi i oddef amrywiadau sydyn mewn tymheredd heb ddioddef diraddio.
Mae cynnwys Zirconia uwchlaw terfyn penodol yn cynyddu diraddiad heneiddio trwy ficrocraciau a grëir yn ystod oeri ar ôl sintro sy'n gweithredu fel llwybrau ffafriol ar gyfer treiddiad dŵr i ddeunydd ceramig, gan arwain at ffurfio microcraciau yn ystod oeri sy'n gweithredu fel llwybrau ffafriol ar gyfer ei fynediad a lledaenu iddo. I'r gwrthwyneb, pan fyddant o dan y trothwy hwn mae'r gronynnau zirconia yn cael eu trawsnewid a achosir gan straen o'r cyfnod tetragonal i'r cyfnod monoclinig sy'n lleihau diraddiad heneiddio.
Cryfder Tynnol
Mae alwmina gwydn Zirconia yn ddeunydd caled a gwydn gydag ymwrthedd gwisgo rhagorol a phriodweddau sefydlogrwydd thermol, gan ei gwneud yn addas ar gyfer cydrannau sydd angen oeri. Yn ogystal, Mae arwynebau sy'n sefydlog yn thermol fel hyn yn darparu rheolaeth thermol yn ogystal â gwrthiant ffrithiannol gan eu gwneud yn ddewis deunydd delfrydol.
O dan straen, Mae ZTA yn cael ei drawsnewid fesul cam o tetragonal i monoclinig sy'n atal ymlediad craciau ac yn cynyddu gwydnwch torri asgwrn, ond mae rhai astudiaethau'n nodi bod cynyddu zirconia ansefydlog yn arwain at lai o gryfder tynnol.
Mae serameg ZTA fel arfer yn cynnwys 10%-20% zirconia, sy'n caniatáu iddo gael ei deilwra'n benodol ar gyfer pob cais. ZTA yn biocompatible, gwrthsefyll tymheredd, gwrthsefyll cyrydiad, ddigon caled i wrthsefyll pwysau, dewis arall cost-effeithiol i serameg zirconia pur a gall wrthsefyll tymereddau uchel heb ddiraddio. Mae gweithgynhyrchwyr morloi falf yn aml yn ei ddewis oherwydd ei alluoedd gwrthsefyll cyrydiad a dal pwysau – pob rhinwedd sy'n ddelfrydol ar gyfer ceisiadau sêl falf.
Cryfder Effaith
Mae alwmina gwydn zirconia yn gallu gwrthsefyll cyrydiad yn fawr ac mae ganddo gryfder mecanyddol eithriadol, gan eu gwneud yn addas ar gyfer cymwysiadau sydd angen caledwch a chaledwch ar yr un pryd. Ymhellach, Mae ZTA yn cynnig arbedion cost dros serameg zirconia pur.
Mae cyfuno alwmina a zirconia yn creu cerameg gyda chryfder hyblyg uwch, caledwch torri asgwrn, a gwisgo ymwrthedd nag alwmina pur. Gall wrthsefyll llwythi ac effeithiau uwch ac fe'i defnyddir yn aml fel uwchraddiad dros alwmina safonol mewn dyluniadau sy'n gofyn am nodweddion ychwanegol.
Mae caledu trawsnewid yn cyfrif am y cryfder cynyddol hwn; dan amodau straen, Mae gronynnau zirconia yn newid o'u siâp tetragonal i monoclinig ac yn ehangu, cywasgu craciau mewn matrics alwmina ac felly'n arwain at gryfder hyblyg uwch nag YSZ (Ffigurau 6c a ch).
Gwrthsefyll Cyrydiad
Mae cyfuniad cerameg ZTA o alwmina a zirconia yn darparu ymwrthedd cyrydiad uwch o'i gymharu â pur 99% deunyddiau alwmina yn unig, ac mae ganddo galedwch uwch, caledwch torri asgwrn, cryfder hyblyg, ac eiddo caledwch na'i gystadleuwyr.
Mae ZTA yn cynnwys ymwrthedd traul a chrafiad rhagorol a chydnawsedd cemegol, gan ei gwneud yn ddelfrydol ar gyfer cymwysiadau diwydiannol sy'n gofyn am wydnwch mecanyddol uchel. Ymhellach, mae gan y cyfuniad o ddeunyddiau ymwrthedd sioc thermol ardderchog sy'n caniatáu newidiadau tymheredd cyflym heb gracio neu dorri.
Mae gronynnau Zirconia sy'n cael eu hychwanegu at fatrics alwmina yn cynyddu ei wydnwch torri asgwrn trwy wydnhau trawsnewid, effaith a achosir gan straen gronynnau zirconia sy'n newid o strwythurau tetragonal i grisial monoclinig pan fyddant yn agored i straen cywasgol, cynhyrchu straen cywasgol sy'n atal ymlediad crac ac yn cynyddu ei gadernid torri asgwrn yn sylweddol.
Gwrthsefyll Sioc Thermol
Mae alwmina gwydn zirconia yn serameg uwch sy'n cyfuno alwmina a zirconia. I greu ZTA, mae zirconia yn cael ei gyflwyno i'r prif fatrics alwmina cyn sintro ar gyfer cryfder ychwanegol a gwrthsefyll sioc thermol dros serameg alwmina traddodiadol; ar ben hynny mae'n ymffrostio caledwch uwch, cryfder hyblyg, a dwysedd na'i gymar.
Mae mecanwaith caledu ZTA yn cynnwys trawsnewid cam a achosir gan straen o strwythurau crisial gronynnau tetragonal i zirconia monoclinig, cynyddu gwydnwch torasgwrn wrth ei amddiffyn rhag sioc thermol a sgrafelliad mecanyddol. Mae alwmina gwydn zirconia yn hynod fiogydnaws ac nid yw'n cyrydu'n gyflym, gan ei gwneud yn ddelfrydol ar gyfer morloi falf. Ymhellach, mae ei gryfder hyblyg uchel yn ei alluogi i wrthsefyll pwysau'r corff yn effeithiol.