Alwmina Cryfhedig Zirconia

Mae cyfansoddion alwmina-zirconia yn cael eu caledu trwy drawsnewid gronynnau zirconia tetragonal mân yn galed a achosir gan straen, deunyddiau cryf gyda chryfder a chaledwch eithafol sy'n eu gwneud yn addas ar gyfer gwahanol gymwysiadau ac amgylcheddau.

Defnyddiwyd gelcasting i ffugio samplau ZTA, gan dalu sylw gofalus i optimeiddio paratoi slyri gyda llwythi solet gwahanol, prosesau mowldio a dad-fowldio, sychu toddyddion (osmotig yn erbyn sychu aer), a phrosesau pyrolysis a sintro yn 1550 a 1650 degC at ddibenion sychu. Dwysedd, caledwch, cynhaliwyd asesiadau cryfder torasgwrn ac ystwythder ar yr holl samplau a luniwyd gan ddefnyddio gelcast.

Mae ganddo galedwch uchel

Zirconia alwmina gwydn (ZTA) yn ddelfrydol ar gyfer ceisiadau heriol oherwydd ei galedwch uchel. Wedi'i wneud gan ddefnyddio castio gel, Mae ZTA yn cynnig arbedion cost dros ddeunyddiau ceramig eraill tra'n brolio cryfder uwch. Gall ZTA oddef tymereddau o 1650 degC tra'n parhau i fod yn gost-effeithiol oherwydd eu bod yn cynnwys powdrau o zirconia wedi'i sefydlogi gan yttria ac alwmina sydd wedi'u cyfuno gan ddefnyddio technegau castio gel a sintro.

Mae cerameg ZTA yn sefyll allan oherwydd eu caledwch rhyfeddol oherwydd ei drawsnewidiad o gyfnodau tetragonal i monoclinig, cynyddu gwydnwch torri asgwrn cymaint â dau. Achosir y mecanwaith hwn gan wahaniaethau rhwng eu modwlws elastig rhwng eu cyfnodau priodol – zirconia ac alwmina yn y drefn honno – sy'n golygu bod meysydd straen a grëwyd yn ystod trawsnewid cyfnod mewn gwirionedd yn gweithredu i liniaru lluosogi crac gan wneud ZTA yn llawer llymach na serameg alwmina traddodiadol.

Mae gan alwmina wedi'i gryfhau â Zirconia galedwch uwch a chaledwch torri asgwrn dros AlN, yn ogystal â chryfder hyblyg uwch o'i gymharu â'r ddau ddeunydd hynny, gan ei wneud yn ymgeisydd rhagorol ar gyfer cymwysiadau ynni modurol a chynaliadwy. Ymhellach, Mae ZTA yn cynnwys ymwrthedd sioc thermol uwch yn ogystal ag eiddo inswleiddio trydanol da, gan ei gwneud yn addas ar gyfer defnydd modurol a defnyddiau meddygol eraill; ar ben hynny, Nid yw ZTA yn arddangos difrod DNA nac effeithiau canserogenetig mewn celloedd mamaliaid, darparu defnydd posibl fel deunydd mewnblaniad deintyddol oherwydd ei briodweddau mecanyddol rhagorol a'i briodweddau biocompatibility.

Mae ganddo wydnwch uchel

Zirconia alwmina gwydn (ZTA), neu alwmina gwydn syrconiwm, yn ddeunydd cerameg sy'n cynnwys alwmina a zirconiwm sy'n cynnig priodweddau mecanyddol eithriadol fel caledwch hyblyg uchel, caledwch torri asgwrn, elastigedd, caledwch a gwrthsefyll traul. Gellir addasu'r gymhareb rhwng y deunyddiau hyn yn hawdd i fodloni cymwysiadau penodol; Roedd cynhyrchion ZTA yn rhagori ar y rhai a wnaed â zirconia pur tra'n fwy cost-effeithiol.

Mae'r deunydd hwn wedi'i ddefnyddio'n llwyddiannus mewn pennau femoral amnewid clun a leinin asetabular oherwydd ei fio-gydnawsedd a'i alluoedd cynnal llwythi hirdymor.. Fodd bynnag, rhaid gwerthuso ei addasrwydd yn gyntaf in vivo.

Mae ZTA yn cyflawni caledwch uchel oherwydd ei strwythur tetragonal metasefydlog a'i rym cywasgol o fatrics alwmina, lle mae straen tynnol uchel yn achosi trawsnewid yn fwy caled; hynny yw, mae zirconia yn trawsnewid i ffurfiau monoclinig pan fydd yn destun grymoedd cywasgu o fatrics alwmina, cynhyrchu egni straen sy'n arafu neu'n atal ymlediad crac a thrwy hynny gynhyrchu effeithiau cryfach trawsnewid sy'n atal lledaeniad crac.

ZTA ymffrostio cryfder flexural sylweddol uwch drosodd 99% cerameg alwmina oherwydd ei gyfnod tetragonal metastabl a matrics alwmina, gan ragori yn sylweddol arno yn hyn o beth. Fodd bynnag, gall cyfansoddion alwmina-zirconia ddod yn frau oherwydd homogenedd is a dal aer yn ogystal â chrynhoad gronynnau gan arwain at ddiffygion pwynt a llai o gryfder ystwytho – ac eto mae ei berfformiad yn rhagori ar serameg alwmina traddodiadol mewn cymwysiadau meddygol a diwydiannol fel ei gilydd.

Mae ganddo gryfder uchel

Mae alwmina gwydn Zirconia yn ddeunydd hynod o wydn, sy'n ei gwneud yn addas ar gyfer cymwysiadau cario llwyth. Wedi'i gynhyrchu trwy drawsnewid gronynnau zirconia tetragonal mân yn fatrics alwmina a achosir gan straen, mae ei gynhyrchiad yn arwain at ddosbarthiad gronynnau hynod unffurf gyda phriodweddau cryfder a chaledwch eithriadol.

Mae ceramig hefyd yn gallu gwrthsefyll cyrydiad cemegol yn fawr. Mae'n addas ar gyfer sawl defnydd gan gynnwys mewnblaniadau meddygol a deunyddiau deintyddol oherwydd ei allu i wrthsefyll amlygiad dro ar ôl tro i hylifau corfforol a chemegau.

Mae ZTA hefyd yn sefyll allan gyda'i wrthwynebiad sioc thermol, gan fod ei ronynnau zirconia sydd wedi'u gwasgaru o fewn matrics alwmina yn amsugno egni thermol ac yn creu straen cywasgol i osgoi ffurfio crac – mae hyn yn caniatáu i serameg ZTA gael ei ddefnyddio'n ddiogel ar gyfer cymwysiadau tymheredd uchel fel cydrannau ffwrnais a rhannau injan tyrbin heb beryglu difrod neu fethiant.

ZTA derives its strength from its structure and nanoparticle distribution, as well as hot isostatic pressing and conventional sintering for increased reliability. For added flexibility, it may also be produced using sol-gel fabrication methods which transform molecules into solids – in this instance combining alumina powder and zirconia powders in a gel-like liquid that can then be formed into different shapes before being baked in an oven until curing has taken place before being de-moulded and dried to yield ZTA with high density fine crystal structures along with altered crystal, atomic, electronic states resulting in ZTA which exhibit high density as well as altered crystal, atomic states as well as altered crystal structures, altered crystal structures as well as altered crystal, cyflyrau atomig sy'n arwain at grisial wedi'i newid, cyflyrau atomig ar gyfer mwy o ddibynadwyedd.

Mae ganddi wrthwynebiad tymheredd uchel

Mae deunydd ZTA yn cynnig ymwrthedd tymheredd uwch, gan ei gwneud yn addas ar gyfer ceisiadau sydd angen gwydnwch eithafol. Ymhellach, mae ei allu i wrthsefyll cyrydiad a chryfder flexural uwch yn gwneud ZTA yn addas ar gyfer amlygiad hirdymor i dymheredd hyd at 1773 K – gan ei wneud yn ddewis ardderchog ar gyfer amlygiad offer hirdymor i lefelau gwres uchel.

Mae ymchwil ddiweddar yn dangos bod zirconia yn gwella priodweddau mecanyddol alwmina, yn benodol ei chaledwch a'i gryfder hyblyg. Mae'r effaith hon yn digwydd oherwydd bod gronynnau zirconia yn ffurfio straen cywasgol ar fatrics alwmina pan fyddant dan straen; mae'r straen cywasgol hwn yn helpu i leihau ymlediad crac ac ar yr un pryd yn cynyddu gwydnwch torri asgwrn.

Mae nifer o ffactorau'n effeithio ar berfformiad cyfansoddion ZTA, megis ei ddulliau sintering a thymheredd yn ogystal â faint o zirconia a ychwanegir. Yn gyffredinol, mae ychwanegu mwy o zirconia yn tueddu i wella perfformiad; fodd bynnag gallai gormod o zirconia leihau ei gryfder ystwythder yn ogystal â chaledwch torri asgwrn.

Alwmina-zirconia-gadarnhau alwmina (BOD) yn ddeunydd ceramig technegol uwch a ddefnyddir mewn amrywiol gymwysiadau diwydiannol. Wedi'i adeiladu o alwmina a zirconium ocsid wedi'u cysylltu gan fondiau ceramig sy'n gwella cryfder hyblyg a chaledwch torri asgwrn y deunydd, Mae AZT yn gwneud deunydd rhagorol ar gyfer peiriannau sy'n agored i dymheredd uchel fel ffyrnau a ffwrneisi.