Altnivela Dureco por Industriaj Aplikoj

Zirconia Hardita Alumino (ZTA) ceramikaj komponantoj kombinas la malmolecon kaj forton de alumino kun la supera frakturforto de zirkonio por liveri rendimenton kaj longvivecon por industriaj aplikoj..

Stres-induktita transformo de fajnaj tetragonalaj zirkoniopartikloj enigitaj ene de alumina matrico kondukas al ZTA-materialoj kun supera forto kaj fortikeco., taŭga por uzo en diversaj severaj medioj.

Dureco

ZTA-materialoj kombinas la malmolecon de alumino kun la fortikeco de zirkonio por senekzempla rezisto al eluziĝo kaj abrazio.. Ĉi tiu efiko fariĝas ebla per streĉiĝo de transformo induktita: kiam streĉite, zirkonia partikloj transiras de sia metastabila kvarangula fazo en stabilan monoklinan formon; volumena ekspansio kaŭzita de ĉi tiu struktura ŝanĝo helpas fermi iujn ajn fendojn ene de alumina matrico kaj pliigi fortecon signife..

ZTA enhavas zirkoniajn trombocitojn kiuj nukleiĝas en alumina matrico dum sinterizado, plibonigante frakturfortecon kaj forton dum pliigante frakturfortecon, kreante materialon kun pli granda fleksa forto ol Y-TZP kaj ĝis duoble ĝia cikla lacecforto. Ĉi tiu kombinaĵo de fortikeco de alumino kombinita kun zirkonia forto igas ZTA bonega materiala elekto por industriaj aplikoj postulantaj damaĝoreziston..

Fortikeco

Zirconia Hardita Alumino (ZTA) havas elstarajn fleksajn kaj kunpremajn fortojn, kun malalta termika ekspansio ekvivalenta al tiu de alumino kaj elstaraj eluziĝorezistaj propraĵoj.

Zirconia hardita alumino estas kreita aldonante kvarlaterajn zirkoniajn grajnojn per stres-induktita transformo al malmola alumina matrico, enkaptante ilin en ĝian strukturon limigante ilian transformon al lokaj areoj anstataŭe de disvastiĝo ĉie.

Tiu mekanismo igas alumin-zirkoniajn kunmetaĵojn multe pli daŭremaj ol monolita zirkonio pro sia rezisto al akvosorbado per kemisorbado.; monolita zirkonio povas sorbi polusajn akvomolekulojn, kiuj kondukas al malalta temperaturdegenero kaj eventuale disrompo post longdaŭra uzo..

ZTA, aliflanke, estas specife realigita por faciligi ĉi tiun tetragonal-al-monoklinan transformon per strukturaj trajtoj kaj kemiaj aldonaĵoj.. CeramTec surmerkatigas Biolox Delta ZTA kiel ekzemplo; ĉi tiu formulo enhavas ittrion kaj stroncian aluminaton por faciligi hardigajn mekanismojn ene de sia zirkonia fazo kaj sekve havas malpli da risko je malalttemperatura degenero dum eltenado de alttemperaturaj medioj..

Koroda Rezisto

ZTA-ceramikaĵo ofertas superan korodan reziston super siaj aluminaj ekvivalentoj kaj povas tial esti uzataj en ekipaĵoj kondiĉigitaj de severaj medioj.. Plue, ZTA povas elteni pli altajn temperaturojn proponante pli grandan kemian stabilecon.

Garvie et al (1975) pruvis tiun aldonadon 10-20% nestabiligita zirkonio povas multe plibonigi fortecon kompare kun alumino, per transforma hardiĝo. Tiu procezo okazas kiam fajne disigitaj kvarlateraj metastabilaj precipitaĵoj ŝanĝiĝas al monoklina zirkonio sub streso kaŭzanta volumenan vastiĝon kiu kunpremas fendetojn kaj bremsas aŭ ĉesigas ilian disvastigon..

Tiu mekanismo similas tiun de deformad-induktitaj stresoj; tamen, por kaŭzi fazŝanĝojn la streĉkampo devas esti sufiĉe granda; por fendetoj en ZTA-specimenoj tiu energio venas de fleksaj streĉoj ĉe frakturejoj.

Varma Rezisto

Zirconia Toughened Alumina havas escepte altan frostopunkton kaj korodan reziston, igante ĝin la ideala materialo por ekipaĵo ofte eksponita al altaj temperaturoj. Plue, tiu variaĵo havas pli grandan frikcio-reziston ol norma alumino, helpante redukti eluziĝon sur ekipaĵo eksponita al pli altaj niveloj de kineta energio.

ZTA-ceramikaĵo estas kreita per stres-induktita transformo de kvarlateraj zirkonia partikloj en alumina matrico, kreante kunpremajn streĉojn ene de ili kiuj malhelpas fendetdisvastiĝon, pliigante kaj forton kaj fortikecon provizante termikan ŝokon reziston sen frakturo aŭ krakado. Ili havas bonegan reziston al termika ŝoko; rezistante rapidajn ŝanĝojn en temperaturo sen frakturo aŭ krakado sub streso.

Zirkoni-hardita alumino havas multajn uzojn trans multoblaj industrioj pro sia vasta aro de propraĵoj.. Mekanika inĝenierado uzas ĝin por pumpkomponentoj kaj fokoj; semikonduktaĵa pretigo utiligas ĝin pro sia termika stabileco kaj forto; aerospaco, aŭtaj kaj potencaj industrioj utiligas ĝin kiel motorpartojn pro ĝia rezisto kontraŭ korodo kaj severaj kemiaĵoj; ĝi eĉ povas elteni altajn fleksajn fortojn por dentaj enplantaĵoj!